Báo cáo bài tập Điện tử tương tự ii Đề tài tìm hiểu các dạng mạch phối hợp trở kháng

BÁO CÁO BÀI TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ II Dé tài: Tìm hiển các dạng mạch phối hợp trở kháng Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Nam Phong Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Đức | 20213886... Đối

BÁO CÁO BÀI TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ II

Dé tài: Tìm hiển các dạng mạch phối hợp trở kháng

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Nam Phong

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Văn Đức | 20213886

LỜI MỞ ĐẦU

Phối hợp trở kháng là một yêu cầu cần thiết trong thiết kế mạch Nhằm cung cấp khă năng truyền tải phần công suất lớn nhất từ tầng này sang tầng khác( có thê 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 những 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 L, chữ T và chữ PI

Bóa cáo nếu có sai sót em hi vọng nhận được sự góp ý từ thầy Nguyễn Nam Phong để báo cáo

được hoàn thiện hơn

Em xin chan thành cảm ơn!

Cà HH TH HH n1 11112111 n1 111 11211 1211121211111 ga 17 4.4 Phối hợp trở kháng hình chữ T dạng 4 - 525 E2122212211212.212.1222 Hee 18

CHƯƠNG 1 PHÓI HỢP TRO KHANG

1.1 Phối hợp trở kháng

Phối hợp trở kháng là một yêu cầu cần thiết trong thiết kế mạch Nhằm cung cấp khá năng truyền tai phần công suất lớn nhất từ tầng này sang tầng kia, cụ thế 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 tái bằng điện trở nguồn

Đối với mạch AC, hoặc dạng sóng biến biên theo thời gian, công suất tối đa sẽ được truyền

từ nguồn sang tai của nó xảy ra khi trở kháng tải bằng liên hợp phức của trở kháng nguồn

Bước 2 Lai eb: Qp= ƯỚC ai cé: :Qp=——— Qp Ze1- a Tir dé tinh Lử đó tính đ được Z¿¡ Op roi ti z.=_È ẤL rồi tinh C1=4 = 2nfZc1

2

Qp Bước 4 Có: Zin=z¡¡ +Z¿+R, Suy ra:Z¡¡ + Z¿=S |Zin]=0

ên: JwWL1=———- :L1=

2

@ Cs

2.1 Phéi hop tré khang hinh chir L dang 2

Sơ đô phối hop trở kháng hình chữ L dạng 2 minh họa như hình đưới đây:

Zin

3.1 Phéi hop tré khang hinh chir L dang 3

Sơ đô phối hop trở kháng hình chữ L dạng 3 minh họa như hình đưới đây:

L1

Qs’

Qs?+1

Cho các thông số R;, Rs, Q, f Tính L1, L2, C

Các bước thực hiện:

Chia ra làm 2 phân: phần nguồn va phan tai (chia boi nét dirt)

Phía bên nguồn:

Z se Z Bước 3 Mặt khác: Q,=—“° Từ đó ta tính duge 2, ;=Q,Rs roi tinh L 1= —*

Phía bên tải:

Q Bước I Ta có: Rp = Q2+1 2.1: Từ đó tính ra được ; -(2- 1

Bước 3 Mặt khác: Q;=T Từ đó ta tính được Z,a=Q;R Pp réi tinh L2= anf

Vi Cl mac song song voi C2 nén C=C1+C2

Phía bên tải:

Cho các thông số R;, Rs, Q, f Tinh L1, C2, Zx

Các bước thực hiện:

Tách X thành 2 thành phân là C1 và L2 mắc song song với nhau

Chia ra làm 2 phân: phần nguồn va phan tai (chia boi nét dirt)

Bước 3 Mặt khác: vs] Từ đó ta tính được Z;¡=€¿R$ rồi tinh L1= 576

Phía bên tải:

Tách X thành 2 thành phân là L1 và C2 mắc song song với nhau

Chia ra làm 2 phân: phần nguồn va phan tai (chia boi nét dirt)

Phía bên nguồn:

15

Bước ude 2 Co: 2 Có: ¡= &1 Zn Từ tr dé tinh duoc 221 QO, đó tí Zri— roi tinh éi tinh L1= 5 +

Phía bên tải:

L1 : L2

Cho các thông số R;, Rs, Q, f Tính C1, C2, L

Các bước thực hiện:

Chia ra làm 2 phân: phần nguồn va phan tai (chia boi nét dirt)

Phía bên nguồn:

Bước l1 Ta có: Rs= Q(Qj+1¿ Từ đó tinh ra duge Q, = a 1

Bước 2 Có: Q,= a Từ đó tính được tao rôi tính C12, i Bước 3 Mặt khác: oat Từ đó ta tính được Z¡¡=Q¡€ ri tính 1 1= sat Phia bén tai:

Bước 1 Taco: R, = QQ) +16 Tir dé tinh ra duroe Q, -| = 1

Bước 2 Có: Q,= Re Từ đó tính được Z¿;= Ri rồi tính C2=—1

Bước 3 Mặt khác: 9= - Từ đó ta tính được Z,;=Q,Q tồi tinh L2= sa

Vì L1 mắc nói tiếp voi L2 nén L=L1+L2

4.2 Phối hợp trở kháng hình chữ Pi dạng 2

Sơ đồ phối hợp trở kháng hình chữ L dạng 1 minh họa như hình dưới đây:

18

C1 : c2

Q

Cho các thông 6 R,, Rs, QO, £ Tính L1, L2, C

Các bước thực hiện:

Chia ra làm 2 phân: phần nguồn va phan tai (chia boi nét dirt)

Phía bên nguồn:

Bước 3 Mặt khác: a=G Từ đó ta tinh duge 2c:=Q,Q rdi tinh C1=

27Zc1 Phía bên tải:

L1

Cho các thông số R;, Rs, Q, f Tinh L1, C2, Zx

Các bước thực hiện:

Tách X thành 2 thành phân là C1 và L2 mắc nỗi tiếp với nhau

Chia ra làm 2 phân: phần nguồn va phan tai (chia boi nét dirt)

Phía bên nguồn:

21

RL

Bước 3 Mặt khác: w= Từ đó ta tính được Zc¡=Q,© trôi tính CI= e1

Phía bên tải:

Bước 1 Ta có: Ñ„ = Q(Qjˆ+1¿ Từ đó tính ra được Q; -| a 1

Bước 3 Mặt khác: 9= Từ đó ta tính được Z;;=€Q;© rồi tính L 2= Inf

Vị C1 mặc nội tiếp với L2 nên Zx= Zc¡†Z¡¿

Cho các thông số R,, Rs, Q, f Tinh C1, L2, Zx

Các bước thực hiện:

Tách X thành 2 thành phân là L1 và C2 mắc nỗi tiếp với nhau

Chia ra làm 2 phân: phần nguồn va phan tai (chia boi nét dirt)

Phía bên nguồn:

Bước 1 Ta có: Rs = Q(Qjˆ+1¿ Từ đó tính ra được Q; = a 1

23

R Bước 2 Có: Q,=-_ ` Từ đó tính được Zc,=

Cc

Bước 3 Mặt khác: 9= Từ đó ta tính được Z;„¡=€;© rồi tính I,1—

Phía bên tải:

Fu 2nf

Mạch phối hợp trở kháng 2 phần tử LC hình chữ L biến đổi trở kháng thụ động Tỉ

lệ giữa điện kháng của cuộn cảm với điện trở nói tiếp với nó được sử dụng như là một đại lượng đo lường chất lượng của cuộn cảm Giá trị này càng lớn thì cuộn cảm càng tốt Cuộn cảm tôn hao nhỏ dùng trong sơ đồ tương đương nối tiếp, cuộn cảm tốn hao lớn đùng sơ đồ tương đương song song Mạch này là mạch phối hợp

trở kháng đơn giản nhất, được sử dụng rộng rai

Vi mạch phối hợp trở kháng 2 phần tử L € hình chữ L chỉ phù hợp dùng cho các trường hợp đơn giản và rất ít xuất hiện trong thực tế nên khi mạch phức tạp như trở kháng đầu vào và ra của các transistor chứa cá phần thực và phần ao thi ta dùng mạch phối hợp trở kháng 3 phần tử chữ T và PI:

+ Mạch hỉnh chữ T được xem nhu 2 mạch hình chữ L nối tiếp nhau được tái cầu

hình để phù hợp với nguồn và tải bằng việc thêm một điện trở ao nam giữa + Mạch hình chữ Pi cũng tương tự mạch chữ T nhưng khác cách sắp xếp

So sánh ưu điểm và nhược điểm các các dạng mạch:

® Tiệt kiệm chi phí sản xuât và thiết kê

®Có thể được lựa chon giá trị Q của mạch sao cho nó thỏa mãn yêu cầu

của mạch tương ứng

® Có thể sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu băng thông hẹp

cầu băng thông hẹp

24