Bài giảng lý thuyết mạch điện tử

Th.S Phan Tuấn Anh BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ C1: CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT TỔNG QUÁT VỀ MẠCH ĐIỆN C2: MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN RL VÀ RC C3: MẠCH ĐIỆN BẬC HAI C4: PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN HÌNH SIN BẰNG SỐ PHỨC C5: PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN TRONG CHẾ ĐỘ QUÁ ĐỘ BẰNG PHÉP BIẾN ĐỔI LAPLACE C6: MẠNG BỐN CỰC C7: DIODE BÁN DẪN C8: TRANSITOR Th.S Phan Tuấn Anh BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ CHƯƠNG CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT TỔNG QUÁT VỀ MẠCH ĐIỆN NỘI DUNG: *** I – ĐỐI TƯỢNG CỦA MƠN HỌC II – DẠNG SĨNG CỦA TÍN HIỆU III – MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ CỦA MẠCH ĐIỆN IV – ĐỊNH LUẬT OHM IV – ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF VI – ĐỊNH LÍ MILLMAN VII – ĐỊNH LÍ THEVENIN - NORTON VIII – ĐỊNH LÍ KENNELY I – ĐỐI TƯỢNG CỦA MÔN HỌC Lý thuyết mạch điện tử môn học sở chuyên ngành điện tử - Viễn thông – Tự động hóa Lý thuyết mạch nghiên cứu biến đổi tín hiệu mạch điện Phần tử mạch điện IN Mạch điện OUT II – DẠNG SÓNG CỦA TÍN HIỆU – Tín hiệu – Dạng sóng tín hiệu: Tín hiệu biến đổi hay nhiều thơng số q trình vật lý Trong phạm vi hẹp mạch điện, tín hiệu biến đổi hiệu dòng điện theo thời gian Do người ta dùng hàm theo thời gian để mơ tả tín hiệu đường biểu diễn hàm theo thời gian gọi dạng sóng tín hiệu II – DẠNG SĨNG CỦA TÍN HIỆU – Tín hiệu – Dạng sóng tín hiệu: Tín hiệu cho vào mạch gọi tín hiệu vào hay kích thích Tín hiệu nhận ngã mạch gọi tín hiệu hay đáp ứng Tín hiệu vào (kích thích) Mạch điện Tín hiệu (đáp ứng) II – DẠNG SĨNG CỦA TÍN HIỆU – Hàm mũ (Exponential function): v(t) = Ke σt K, σ số thực σ 0, ứng với giá trị khác σ V(t) K Hình 1.1 σ >0 σ =0 t II – DẠNG SÓNG CỦA TÍN HIỆU – Hàm nấc đơn vị (Unit Step function): 1, t ≥ a u(t − a) =  0, t < a a số dương u(t) 1 u(t+a) -a t u(t+a) – u(t – b) u(t – b) b t t -a b t Hình 1.2: Hàm nấc đơn vị Chú ý: Hàm Ku(t – a) có giá trị K t ≥ a II – DẠNG SĨNG CỦA TÍN HIỆU – Hàm dốc (Ramp function): t, t ≥ a r(t − a) =  0, t < a a số dương r(t) r(t – a) 450 450 0 t t Chú ý: r(t) = ∫ −∞ a Hình 1.3: Hàm dốc đơn vị (độ dốc =1) t t ∫ u(x)dx = u(x)dx + u(0) Hàm Kr(t – a) có dạng sóng đường thẳng có độ dốc K gặp trục Ot a II – DẠNG SĨNG CỦA TÍN HIỆU – Hàm xung (Impulse function): Hàm xung δ(t) hình thành sau: 1  r(t), t ∈ [0, δ] f (t) =  δ 1 , t>δ Suy hàm: Xét hàm: 1 df (t)  , t ∈ [0, δ] g(t) = = δ dt 0, t > δ 1/δ3 1/δ2 1/δ1 δ3 δ2 δ1 t δ t 1/δ δ t Với δ Càng nhỏ xung cao, diện tích giới hạn đồ thị g(t) với trục hồnh ln đơn vị Dựa vào dạng sóng i(t), suy i’(t) v(t) VI-Định lý xếp chồng Định lý xếp chồng kết tính chất tuyến tính mạch Đáp ứng nhiều nguồn độc lập tổng số đáp ứng nguồn riêng rẻ Khi tính đáp ứng nguồn độc lập ta phải triệt tiêu nguồn kia(nối tắt nguồn để hở nguồn dòng), riêng nguồn phụ thuộc giữ ngun Các ví dụ: VD1:Tìm hiệu v2 mạch hình a: Giải: VD2:Tìm hiệu v2 mạch : VII Định lý Thevenin&Norton: * Mục đích: Dùng để thay mạch phức tạp mạch đơn giản gồm nguồn điện trở Mạch Thevenin: -Voc điện áp hở mạch hai đầu ab -Rth điện trở nhìn vào mạch A triệt tiêu nguồn độc lập Mạch Norton: I -Isc dòng điện ngắn mạch hai đầu ab -Rth điện trở nhìn vào mạch A triệt tiêu nguồn độc lập Isc=Voc/Rth Các ví dụ: Vd1: Vẽ mạch tương Thevenin Norton mạch sau: Vd2: vẽ mạch tương đương Norton sau: Vd3: Tính Vo dùng mạch tương đương Thevenin: VIII Định lý Kennely:(biến đổi ΔY) Biến đổi ΔY thay mạch Δ mạch Y ngược lại: Vd: Tìm dịng điện I mạch hình dưới: