điện tử tương tự ii đề tài tìm hiểu các dạng mạch phối hợp trở kháng

Phối hợp trở kháng có thể được triển khai bằng nhiều mạch với cấu trúc khác nhau.. Trong báo cáo này đề cập với việc tính toán thiết kế mạch phối hợp trở kháng hình chữ T và chữ PI.. Đối

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

*****  *****

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN:

ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ II

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CÁC DẠNG MẠCH PHỐI HỢP TRỞ

KHÁNG

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Nam Phong Sinh viên thực hiện: Lê Quang Huy 20203720

Mã lớp: 142037

Hà Nội, 05/2023

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU 3

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG I KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG VÀ XÁC LẬP DỰ ÁN 5

1.1 Mục đích của dự án 5

1.2 Xác lập dự án 5

1.3 Phân công công việc trong dự án 6

CHƯƠNG II TÌM HIỂU YÊU CẦU 8

2.1 Các kỹ thuật được sử dụng 8

2.2 Các yêu cầu được thu thập 11

2.2.1 Yêu cầu phần mềm 11

2.2.2 Yêu cầu phần cứng 11

2.2.3 Yêu cầu dữ liệu 11

2.2.4 Yêu cầu về con người 12

2.3 Phân loại yêu cầu 12

2.3.1 Yêu cầu chức năng 12

2.3.2 Yêu cầu phi chức năng 13

CHƯƠNG III PHÂN TÍCH HỆ THỐNG 14

3.1 Sơ đồ chức năng 14

3.2 Sơ đồ luồng dữ liệu của hệ thống 15

3.2.1 Sơ đồ mức ngữ cảnh 15

3.2.2 Sơ đồ mức đỉnh 16

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU 21

4.1 Nhận diện thực thể và thuộc tính 21

4.2 Xây dựng mô hình thực thể liên kết 22

4.3 Chuyển mô hình thực thể liên kết sang mô hình quan hệ 22

4.4 Chuẩn hóa dữ liệu về 3NF 23

4.5 Sơ đồ thực thể liên kết sau chuẩn hóa 3NF 25

CHƯƠNG V TRIỂN KHAI HỆ THỐNG 30

KẾT LUẬN 31

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 3.1 Sơ đồ chức năng của hệ thống 144

Hình 3.2 Sơ đồ mức ngữ cảnh của hệ thống 155

Hình 3.3 Sơ đồ luồng dữ liệu mức đỉnh 166

Hình 3.4 Sơ đồ luồng dữ liệu dưới đỉnh chức năng 1.2… 17

Hình 3.5 Sơ đồ luồng dữ liệu dưới đỉnh chức năng 5.2… 18

Hình 4.2 Sơ đồ thực thể liên kết sau chuẩn hóa 3NF 22

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 4.1 Các thuộc tính bảng CBNV… 25

Bảng 4.2 Các thuộc tính bảng CS_KNghiem 26

Bảng 4.3 Các thuộc tính bảng CS_SXuat 26

Bảng 4.4 Các thuộc tính bảng CS_CBien… 27

Bảng 4.5 Các thuộc tính bảng CS_CNuoi… 27

Bảng 4.6 Các thuộc tính bảng TT_SP 28

Bảng 4.7 Các thuộc tính bảng TG_THuy… 29

Bảng 4.8 Các thuộc tính bảng GMo… 29

Bảng 4.9 Các thuộc tính bảng Thuoc_ThuY… 30

Bảng 4.10 Các thuộc tính bảng ChiCuc_ThuY 31

LỜI MỞ ĐẦU

Phối hợp trở kháng là một yêu cầu cần thiết trong thiết kế mạch RF Nhằm cung cấp

khả năng truyền tải phần công suất lớn nhất từ tầng này sang tầng kia, cụ thể hơn có thể là

từ nguồn và tải của nó Phối hợp trở kháng có thể được triển khai bằng nhiều mạch với cấu trúc khác nhau Mỗi mạch có nhưng ưu điểm và nhược điểm riêng Trong báo cáo này đề cập với việc tính toán thiết kế mạch phối hợp trở kháng hình chữ T và chữ PI Báo cáo có thể có nhiều sai sót, em mong nhận được sự góp ý từ thầy Phong để bài báo cáo này trở nên hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG.

1.1 Phối hợp trở kháng

Phối hợp trở kháng là một yêu cầu cần thiết trong thiết kế mạch RF Nhằm cung cấp khả năng truyền tải phần công suất lớn nhất từ tầng này sang tầng kia, cụ thể hơn có thể là từ nguồn và tải của nó

Đối với mạch DC, công suất tối đa sẽ được truyền từ nguồn sang tải của nó nếu điện trở tải bằng điện trở nguồn

Đối với nguồn AC, hoặc cái dạng sóng biến thiên theo thời gian, công suất tối đa

sẽ được truyền từ nguồn sang tải của nó xảy ra khi trở kháng tải bằng liên hợp phức của trở kháng nguồn

1.2 Các dạng phối hợp trở kháng

- Mạch phối hợp trở kháng 3 phần tử L, C hình chữ T

- Mạch phối hợp trở kháng 3 phần tử L, C hình chữ Pi

CHƯƠNG2 : MẠCH PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG 3 PHẦN TỬ LC

2.1 Lý thuyết chung về mạch phối hợp trở kháng 3 phần tử LC

Các thiết kế mạch phối hợp trở kháng 2 phần tử LC thường dùng cho các trường hợp đơn giản, phối hợp 2 trở kháng thực Ít thường thấy xuất hiện trong thực tế Trở kháng đầu vào và đầu ra của các transistor hầu như luôn phức tạp vì nó sẽ chứa cả phần thực và phần ảo

Chúng ta thấy rằng đối với phương trình của mạch phối hợp trở kháng 2 phần tử thì hệ số Q luôn được xác định Đây là mặt hạn chế so với mạch trở kháng 3 phần tử, tiêu biểu là mạch hình chữ T và Pi

2.2 Mạng hình chữ Pi

Mạng 3 phần tử được đề cập dưới đây gọi là mạng hình chữ Pi như hình 1 dưới đây

Hình 1 Mạng hình chữ Pi Mạnh hình chữ PI được xem như 2 mạng hình chữ L nối tiếp nhau được tái cấu hình để phù hợp cới nguồn và tải bằng việc thêm một điện trở ảo nằm giữa Việc tính toán với mạng hình chữ PI được triển khai tương tự với mạng chữ L được minh họa ở hình 2 dưới đây

Hình 2 Mạng hình chữ Pi được biểu diễn dưới dạng hai

mạng L nối tiếp Nếu Xp1 là tụ điện thì Xs1 là cuộn cảm và ngược lại, tương tự nếu Xp2 là cuộn cảm thì Xs2 là tụ điện Trong đó, giá trị này được xác định khi bắt đầu triển khai thiết kế mạch

Hệ số Q của mạch được xác định:

Trong đó RH =max {Rs, RL}

R = trở kháng ảo, R phải bé hơn Rs và Rl

2.3 Mạng hình chữ T

Mạng 3 phần tử được đề cập ở hình 3 dưới đây gọi là mạng hình chữ T như hình 3 dưới đây

Hình 3 Mạng hình chữ T Mạng hình chữ T được xem như 2 mạng hình chữ L nối tiếp nhau được tái cấu hình

để phù hợp cới nguồn và tải bằng việc thêm một điện trở ảo nằm giữa Việc tính toán với mạng hình chữ T được triển khai tương tự với mạng chữ L được minh họa ở hình 4 dưới đây

Hình 4 Mạng hình chữ T được biểu diễn dưới dạng hai mạng L

nối tiếp Nếu Xp1 là tụ điện thì Xs1 là cuộn cảm và ngược lại, tương tự nếu Xp2 là cuộn cảm thì Xs2 là tụ điện Trong đó giá trị này được xác định khi bắt đầu triển khai thiết kế mạch

Hệ số Q của mạch được xác định bởi:

Trong đó R là điện trở ảo

R small=min{Rs, Rsmall}

CHƯƠNG 3: MẠCH PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG 3 PHẦN TỬ HÌNH CHỮ Pi VÀ

T

3.1 phối hợp trở kháng mạch Π

Hình 5 Mạch Pi

Mạch Pi có thể miêu tả như 2 mạch L quay lưng vào nhau , cả 2 đều được

cấu tạo bằng cách nối tải và nguồn đến 1 trở ảo nằm giữa 2 mạch

Ý nghĩa của các dấu âm của -Xs1 và -Xs2 chỉ là biểu tượng Nó đơn thuần chỉ

ra rằng giá trị các Xs ngược với các giá trị của lần lượt Xp1 và Xp2 Tương tự với Xp2 và Xs2

VD: Thiết kế 4 mạch Pi để phối hợp trở kháng với 100 ôm nguồn và 1000 ôm tải Mỗi

mạch phải có Q=15

Bài giải:

Q của mạch L còn lại được định nghĩa là thương của Rs cho R

Điện trở nguồn đang là chân song song của mạch L Vậy nên Rs tương đương Rp, khi đó:

Similarly,

Xs2 = Q1Rseries = Q1R = (4.6)(4.46) = 10.51 ohms

Ta được mạch hoàn chỉnh như sau:

Điện trở ảo (R) không có trong mạch thật, vì vậy ta không vẽ vào đây Điện kháng -Xs1 và

-Xs2đang được mắc nối tiếp và có thể được đơn giản hóa thành 1 điện kháng duy nhất như sau:

Để biến đổi từ mạch 2 L thành mạch Pi, 2 phần tử nối tiếp được cộng vào nếu cùng loại

hoặc bị trừ cho nhau nếu khác loại

3.2 phối hợp trở kháng mạch T

Cấu tạo mạch T gần giống với cấu tạo mạch Pi ngoại trừ việc 2 mạch L của mạch T ngược với 2 mạch L của mạch Pi Ta phối hợp trở kháng tải và nguồn thông qua 2 mạch L đến 1 điện trở ảo Điện trở ảo này lớn hơn cả trở tại nguồn và tải, có nghĩa là 2 mạch L sẽ

có các chân song song nối với nhau

Hình 6 Mạch T

Ta đã đảo ngược mạch L để tạo nên mạch T, do đó ta cũng phải viết lại phương trình của Q:

Trong đó: Rp là điện trở trong nhánh song song của mạch L

Rs là điện trở trong nhánh nối tiếp của mạch L

VD: Phối hợp