bg ly thuyet mach 2 07 phi tuyen2021b mk 4644

NGUYỄN CÔNG PHƯƠNG LÝ THUYẾT MẠCH II MẠCH PHI TUYẾN Lý thuyết mạch II I Quá trình độ II Mạch phi tuyến Giới thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt tranzito III Đường dây dài https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (1) u (V) u (V) i (A) i (A) R i u i= R R i u u Tuyến tính Phi tuyến https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home u i≠ R Giới thiệu (2) Tuyến tính Phi tuyến R = const R = R(i, t, …) L = const L = L(i, t, …) C = const C = C(u, t, …) https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (3) N M k =1 k =1  uk = 0;  ik = R i uR = Ri; u Rtuyến tính hóa u R = u R (i ) uL = L di ; dt uL = dψ (i , t, ) dt iC = C du ; dt iC = dq (u , t, ) dt (hệ) Phương trình phi tuyến i u i,u, p, … https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home VD Giới thiệu (4) n KD = − = n KA = − + = b a a : i1 − i2 − i3 = i1 b : i3 + J − i4 = E1 R1 A : R1i1 + R2 i2 = E1 B : − R 2i2 + R3i3 + R 4i4 = E i3 R2 A i2 E3 R3 J R4 B i4 c Một mạch điện có nKD phương trình KD nKA phương trình KA, với: nKD = số_nút – nKA = số_nhánh – số_nút + (không kể nguồn dịng, có) https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (5) a R E1 E2 R1 R2 E4 E a b R3 R4 b J= E R E = RJ Rtd = 1 1 + + + R1 R2 R3 R4 E1 E2 E4 + − R1 R2 R4 Etd = 1 1 + + + R1 R2 R3 R4 a a R Etd b J Rtd b https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Giới thiệu (6) • Mạch phi tuyến: có phần tử thụ động (tải) phi tuyến • Phần tử thụ động phi tuyến: đầu vào (ví dụ dịng điện) đầu (ví dụ điện áp) có quan hệ phi tuyến • Cách giải: • Tuyến tính hóa phần tử phi tuyến & xây dựng (hệ) phương trình tuyến tính & giải, hoặc, • Xây dựng (hệ) phương trình phi tuyến & giải • Xây dựng (hệ) phương trình: • Phương pháp dịng nhánh, • Biến đổi tương đương mạch điện https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Lý thuyết mạch II I Quá trình độ II Mạch phi tuyến Giới thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt tranzito III Đường dây dài https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home Đặc tính phần tử phi tuyến (1) i (A) u (V) 34 54 60 52 u (i ) = −7i + 41i https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 10 Điốt (2) VD1 iD (A) Tìm dịng điện mạch 10kΩ 10 −5 10 uD (i ) + 10 i = 10 10VDC 0,6 uD (V) → uD (i ) = 10 − 104 i → uD (i ) = 0,6V →i= 10 − 0,6 −4 = 9,4.10 A 10 Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 165 Điốt (3) VD2 Tìm dịng điện mạch 1kΩ uD (i ) + 1000i = → uD (i ) = − 1000i → i = 2, mA 3VDC iD (mA) 0, + 1000i = 3 − 0,7 →i= = 2, 3mA 1000 uD (V) Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 166 Điốt (4) VD3 Tìm dịng qua điốt & điện áp Ge 12V 0, + 0,7 + ura = 12 Si 5, kΩ ura → ura = 11V iD = iR = 11 = 1,96 mA 5600 Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 167 Điốt (5) VD4 Tìm dịng qua điốt & điện áp Ge 12V Si 5, kΩ ura ura = iD = Ge 12V Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn Si 5, kΩ ura 168 Điốt (6) VD5 Tính dịng điện mạch D1 20 V iR = 0,7 = 0, 212mA 3300 i1 3,3 kΩ i2 D2 iR 5, kΩ 5600i1 + 0,7 + 0, = 20 → i1 = 20 − 0, − 0,7 = 3, 32mA 5600 i2 = i1 − iR = 3,32 − 0, 212 = 3,108mA Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 169 Điốt (7) Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 170 Điốt (8) Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 171 Điốt (9) Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 172 Lý thuyết mạch II I Quá trình độ II Mạch phi tuyến Giới thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt tranzito a) b) Điốt Tranzito III Đường dây dài https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 173 Tranzito (1) C (góp) C (góp) B (gốc) B (gốc) npn pnp E (phát) E (phát) C iC iB B uCE iE u BE E iC = β iB Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 174 Tranzito (2) iC iB uCE u BE 0, 0, 0,6 0,8 1,0 uBE (V) Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn uCE (V) 175 Tranzito (3) iC VD RC VCC = 10V; VBB = 1,6V; RB = 40kΩ; RC = 2kΩ; uv = 0,4sin(2000πt) V Tính uCEmin, uCEmax? VCC RB iB uCE uv (AC) RBiB + uBE = VBB + uv u BE → 40.103 iB + uBE = 1,6 + 0, 4sin(2000π t ) iB (µ A) VBB 40.103 iB max + uBE max = 1,6 + 0, = 2, → uBE max = 2, − 4.104 iB max → iB max = 35µ A 40.103iB + uBE = 1, − 0,4 = 1, uBE (V) 0,5 1,0 1,5 → uBE = 1, − 4.104 iB → i B = 15 µ A Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 176 Tranzito (4) iC VD RC VCC = 10V; VBB = 1,6V; RB = 40kΩ; RC = 2kΩ; uv = 0,4sin(2000πt) V Tính uCEmin, uCEmax? VCC iB RB uCE uv (AC) iB max = 35µ A; iB = 15µ A u BE RCiC + uCE = VCC → 2000iC + uCE = 10 VBB iC (mA) uCE = 10 − 2000iC iB max = 35µ A → uCE = 3V iB = 15µ A → uCE max = 7V uCE (V) Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn 177 Tranzito (5) iC VD RC VCC = 10V; VBB = 1,6V; RB = 40kΩ; RC = 2kΩ; uv = 0,4sin(2000πt) V Tính uCEmin, uCEmax? VCC iB RB uCE uv (AC) uCE = 3V; uCE max = 7V u BE VBB 10 0.4 0.3 0.2 u CE (V) v u (mV) 0.1 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 Thoi gian 0 Mạ ch phi tuyến - s ites.google.com/site/ncpdhbkhn Thoi gian 178 Lý thuyết mạch II I Quá trình độ II Mạch phi tuyến Giới thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt tranzito III Đường dây dài https ://sites.google.com/site/ncpdhbkhn/home 179 ... i1 + i2 − i5 =  i5 − i4 + j =  R1i1 − R2i2 = e1 − e2 R2i2 + u5 + R4i4 + R3i5 = e2 R 12 = e 12 = → u5 (i5 ) = A − Bi5 R5 R1 R2 R3 100 e 12 R5 R 12 R3 e4 R4 R1R2 20 .30 = = 12 Ω R1 + R2 20 + 30... R2 = 30Ω; R3 = R4 = 40Ω; C = 0,4mF; e1 = 20 0 V; e2 = 180 V; j = A Tìm i 5? e 12 R 12 R 12 = R5 R3 e4 R4 R1R2 20 .30 = = 12 Ω R1 + R2 20 + 30 R5 e1 e2 R1 R2 R3 100 R4 j U (V ) 75 e /R +e /R 20 0 / 20 ... = 20 Ω; R2 = 30Ω; R3 = R4 = 40Ω; C = 0,4mF; e1 = 20 0 V; e2 = 180 V; j = A Tìm i 5? R 12 = 12 Ω; e 12 = 1 92 V; e4 = 80 V e 12 R5 R 12 R3 e4 e1 e2 R1 R2 100 R5 R4 j R3 U (V ) R4 75 u5 (i5 ) + ( R12