Nguyễn Công Phương Mạng hai cửa Cơ sở lý thuyết mạch điện Nội dung I Thông số mạch II Phần tử mạch III Mạch chiều IV Mạch xoay chiều V Mạng hai cửa VI Mạch ba pha VII.Quá trình độ VIII.Khuếch đại thuật toán Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (1) • Cửa: cặp điểm, dòng điện chạy vào điểm khỏi điểm • Các phần tử bản, mạng Thevenin & Norton: mạng cửa • Mạng hai cửa: mạng điện có cửa riêng biệt • Mạng hai cửa cịn gọi mạng bốn cực • Nghiên cứu mạng hai cửa vì: – Phổ biến viễn thơng, điều khiển, hệ thống điện, điện tử, … – Khi biết thông số mạng hai cửa, ta coi “hộp đen” → thuận tiện nhúng mạng lớn Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (2) • Xét mạng hai cửa với nguồn kích thích xoay chiều • Đặc trưng mạng hai cửa thơng số • Bộ thơng số liên kết đại lượng Uɺ1 , Iɺ1 , Uɺ , Iɺ2 , có đại lượng độc lập • Có (thơng) số: Iɺ1 Iɺ2 – – – – – – Z Y H G A B Uɺ1 Mạng tuyến tính Iɺ1 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Uɺ Iɺ2 Giới thiệu (3) • tốn chính: – Tính thơng số mạng hai cửa – Phân tích mạch có mạng hai cửa (đã cho sẵn thông số) Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Mạng hai cửa Các thông số a) b) c) d) e) f) Z Y H G A B Quan hệ thơng số Phân tích mạch có mạng hai cửa Kết nối mạng hai cửa Mạng T & П Mạng hai cửa tương đương mạch điện có hỗ cảm Tương hỗ Tổng trở vào & hoà hợp tải Hàm truyền đạt Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Z (1) • Cịn gọi số tổng trở • Thường dùng trong: – Tổng hợp lọc – Phối hợp trở kháng – Mạng lưới truyền tải điện Uɺ1 = Z11Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Uɺ1 Z11 ↔ = ɺ U Z 21 Iɺ1 Uɺ1 Iɺ1 Iɺ2 Mạng tuyến tính Uɺ Iɺ2 Z12 Iɺ1 Iɺ1 ɺ = [Z ] ɺ Z 22 I I2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Z (2) Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 → Uɺ = Z 21 Iɺ1 Iɺ2 = Iɺ1 Uɺ1 Uɺ1 Z11 = ɺ I1 Uɺ Z 21 = Iɺ1 Uɺ1 Uɺ1 Z11 = ɺ = ɺ I1 I1 Iɺ =0 → Z = Uɺ = Uɺ 21 Iɺ ɺ ɺ I 1 I2 =0 Iɺ2 = Uɺ Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Z (3) Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Uɺ1 = Z12 Iɺ2 → Uɺ = Z 22 Iɺ2 Iɺ1 = Iɺ1 = Uɺ1 Uɺ1 Z12 = ɺ I2 Uɺ Z 22 = Iɺ2 Uɺ1 Uɺ1 Z12 = ɺ = ɺ I I Iɺ =0 → Z = Uɺ = Uɺ 22 Iɺ ɺ ɺ I 2 I1 =0 Iɺ2 Uɺ Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Z (4) Uɺ1 = Z11Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Iɺ1 Uɺ1 Uɺ1 Z11 = ɺ I1 Uɺ Z 21 = Iɺ1 Iɺ1 = Iɺ2 = Uɺ Uɺ1 Uɺ1 Z12 = ɺ I2 Uɺ Z 22 = Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Iɺ2 Uɺ 10 Z (5) • Nếu Z11 = Z22 : mạng hai cửa đối xứng • Nếu Z12 = Z21 : mạng hai cửa tương hỗ • Có số mạng hai cửa khơng có số Z Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 11 Z (6) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ1 Iɺ2 = Uɺ1 Uɺ1 Z11 = Iɺ1 Iɺ1 Uɺ1 Iɺ2 = Uɺ1 = ( R1 + R2 ) Iɺ1 = (10 + 20) Iɺ1 = 30 Iɺ1 Uɺ1 30 Iɺ1 → Z11 = = = 30Ω Iɺ1 Iɺ1 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 12 Z (7) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ2 = Iɺ1 Uɺ Uɺ Z 21 = Iɺ1 Iɺ1 Uɺ1 Iɺ2 = Uɺ = R2 Iɺ1 = 20 Iɺ1 Uɺ 20 Iɺ1 → Z 21 = = = 20Ω ɺI ɺI 1 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 13 Z (8) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ1 = Iɺ2 Uɺ1 Uɺ1 Z12 = Iɺ2 Iɺ1 Uɺ1 Iɺ1 = Uɺ1 = R2 Iɺ2 = 20 Iɺ2 Uɺ1 20 Iɺ2 → Z12 = = = 20Ω ɺI ɺI 2 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 14 Z (9) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ1 = Iɺ2 Uɺ Uɺ Z 22 = Iɺ2 Iɺ1 Uɺ1 Iɺ1 =0 Uɺ = ( R2 + R3 ) Iɺ2 = (20 + 30) Iɺ2 = 50Iɺ2 Uɺ 50 Iɺ2 → Z 22 = = = 50Ω ɺI ɺI 2 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 15 VD1 Z (10) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ1 Z11 = 30Ω Z 21 = 20Ω Z12 = 20Ω Z 22 = 50Ω 30 20 →Z = 20 50 Uɺ1 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 16 Z (11) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ1 Uɺ1 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 30 20 →Z = 20 50 Iɺ1 Iɺ2 Uɺ1 [Z] Uɺ Iɺ2 Iɺ1 →Z =? Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 17 Z (12) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ2 = Iɺ1 Uɺ1 Uɺ1 Z11 = Iɺ1 Uɺ1 Iɺ2 = Uɺ1 = ( R1 + R2 ) Iɺ1 = (10 + 20) Iɺ1 = 30 Iɺ1 Uɺ1 30 Iɺ1 → Z11 = = = 30Ω Iɺ Iɺ Iɺ1 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 18 Z (13) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ2 = Iɺ1 Uɺ Uɺ Z 21 = Iɺ1 Iɺ1 Uɺ1 Iɺ2 = Uɺ = R2 Iɺ1 = 20 Iɺ1 Uɺ 20 Iɺ1 → Z 21 = = = 20Ω ɺI ɺI 1 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 19 Z (14) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính số Z Iɺ1 = Iɺ2 Uɺ1 Uɺ1 Z12 = Iɺ2 Iɺ1 Uɺ1 Iɺ1 =0 Uɺ1 = − R2 Iɺ2 = −20 Iɺ2 Uɺ1 −20 Iɺ2 → Z12 = = = −20Ω ɺI ɺI 2 Iɺ1 Iɺ2 [Z] Uɺ Iɺ2 Uɺ1 = Z11 Iɺ1 + Z12 Iɺ2 ɺ U = Z 21 Iɺ1 + Z 22 Iɺ2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 20