Phân tích mạch điện ppsx

Electric Circuits 1 Using PSpice Dr. Ngo Van Sy University of Dannang ngvnsy@yahoo.com Mb: 0913412123 Nội dung  KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN (5 tiết)  PHÂN TÍCH MẠCH (20 tiết)  CÁC MẠCH RLC ĐƠN GIẢN DƯỚI TÁC ĐỘNG DC VÀ AC (10 tiết)  MẠCH TUYẾN TÍNH BẤT BIẾN (5 tiết)  PHÂN TÍCH MẠCH BẰNG MÁY TÍNH (5 tiết) Tài liệu tham khảo  Lý thuyết mạch tập 1  Hồ Anh Túy và Phương Xuân Nhàn  Đại học Bách Khoa Hà nội Phương pháp dạy và học  Phần lý thuyết  Học trên giảng đường  Giới thiệu các kiến thức căn bản  Tự đọc tài liệu và làm bài tập ở nhà  Phần bài tập  Sử dụng PSpice  Làm các bài tập mô phỏng Chương 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN  Tín hiệu, mạch và hệ thống xử lý tín hiệu  Các thông số cơ bản 2 cực của mạch điện  Ghép nối các phần tử 2 cực  Sơ đồ tương đương  Các toán tử trở kháng và dẫn nạp thực  Biểu diễn phức  Các toán tử trở kháng và dẫn nạp phức Tín hiệu, mạch và hệ thống xử lý tín hiệu  Tín hiệu: là biểu diễn vật lý của thông tin  Tín hiệu analog (tương tự)  Biểu diễn bằng một hàm liên tục và đơn trị x(t)  Số trạng thái của hàm là vô hạn (Xmin - Xmax)  Tín hiệu digital (số)  Biểu diễn bằng một hàm rời rạc x(n)  Nhận giá trị trong một tập hữu hạn (x1, x2, …, xi, …, xM )  Hệ thống analog và digital  ASP : Analog Signal Processing  DSP : Digital Signal Processing  ADC : Analog Digital Convert  DAC : Digital Analog Convert ASP ADC DSP DAC Tín hiệu analog Tín hiệu analog Tín hiệu digital Tín hiệu digital  Mô hình mạch điện:  Mạch điện là mô hình của hệ thống ASP  Mô hình mạch điện phải phản ảnh trung thực các hiện tượng vật lý về điện xảy ra bên trong hệ thống  Trên cơ sở của mô hình phải cho phép phân tích, tính toán, thiết kế hệ thống  Nội dung của mô hình được thể hiện qua:  Các thông số cơ bản của mạch điện  Cách ghép nối phức hợp của các thông số  Các định luật về điện làm cơ sở phân tích mạch Các thông số cơ bản 2 cực của mạch điện  Điện trở R : Là thông số đặc trưng cho các phần tử hai cực mà điện áp trên hai đầu tỷ lệ với dòng điện đi qua nó.  u(t) = R.i(t)  Thứ nguyên Điện áp/Dòng điện  Ký hiệu trong sơ đồ  Đơn vị đo:  Ohm Ω  Kilo Ohm kΩ  Mega Ohm MΩ R1 1k 21 Dẫn nạp G  Là thông số đặc trưng cho các phần tử hai cực mà dòng điện đi qua nó tỷ lệ với điện áp trên hai đầu.  i(t) = G.u(t) (G=1/R)  Thứ nguyên Dòng điện / Điện áp  Ký hiệu trong sơ đồ  Đơn vị đo:  Siemens S [...]... Linh kiện điện trở  Tần số thấp  Tần số trung bình R 1 1 R 2 Tần số cao R 1 1 L ks L ks 1 C ks 1  2 2 2 2 2  Cuộn cảm 1 R ks 2 C ks 1 R ks 1 1 L 1 L 2 2 2 2  Tụ điện     Tụ gốm: Điện dung cở pF, điện áp đánh thủng cở kV AC (dùng gốm cách điện) Tụ giấy : Điện dung cở 1nF đến 100nF, điện áp đánh thủng 200V-500V AC (dùng giấy cách điện hoặc màng mỏng) Tụ dầu : Điện dung cở 100nF 10uF, điện áp đánh... 10uF, điện áp đánh thủng 500V-1kV AC (dùng giấy cách điện ngâm dầu cách điện) Tụ hóa : Có điện dung cở 1uF đến 10.000 uF Có phân cực (+/-) do dùng hóa chất làm điện môi để tăng điện dung, điện áp đánh thủng cở 6V DC đến 100V DC C 1 1 1 R ks C 2 2 2 Các toán tử trở kháng và dẫn nạp thực Thông số Toán tử trở kháng Toán tử dẫn nạp Điện trở R G Điện cảm L Điện dung RLC nối tiếp RLC song song d dt 1 dt C∫... trong mạch điện Hỗ cảm là thuận chiều nếu sự biến thiên dòng điện trên nhánh này làm tăng cường điện áp trên nhánh kia Trên sơ đồ chiều dòng điện trên hai nhánh cùng đi vào hoặc cùng đi ra khỏi đầu được đánh dấu Hỗ cảm là ngược chiều nếu sự biến thiên dòng điện trên nhánh này làm giảm điện áp trên nhánh kia Trên sơ đồ chiều dòng điện trên hai nhánh này đi vào đầu được đánh dấu thì chiều dòng điện trên... tích lũy trên thông số điện cảm   Công suất tức thời Năng lượng từ trường tỷ lệ với bình phương của dòng điện qua thông số điện cảm di (t ) p (t ) = u (t ).i (t ) = L i (t ) dt 1 d 2 = L [i (t )] 2 dt 1 2 WM = ∫ p (t )dt = Li (t ) 2 Năng lượng điện trường tích lũy trên thông số điện dung   Công suất tức thời Năng lượng điện trường tỷ lệ với bình phương của điện áp trên thông số điện dung p(t ) = u.. .Điện cảm 1     Điện cảm L: là thông số đặc trưng cho các phần tử 2 cực mà điện áp trên hai đầu tỷ lệ với tốc độ biến thiên của dòng điện đi qua nó Biểu thức quan hệ dòng và áp: Thứ nguyên: Đơn vị đo:    Henry: Mili Henry: Micro Henry: H mH uH, µH L1 2 10uH di (t ) u (t ) = L dt 1 i (t ) = ∫ u (t ).dt L Volt.Sec Ampe Điện dung     Điện dung C : là thông số đặc... ra khỏi đầu được đánh dấu Có thứ nguyên và đơn vị đo giống như thông số điện cảm  Nguồn sức điện động lý tưởng:     Đặc trưng cho các phần tử hai cực có khả năng cung cấp năng lượng hay tạo tín hiệu kích thích cho phần mạch khác làm việc Giá trị của nguồn chính là điện áp hở mạch trên hai đầu của phần tử V1 V2 Thứ nguyên: Điện áp 0Vdc 1Va c Đơn vị đo: TRAN =      Volt V Mili Volt mV = 10-3... 600 )Volt ω0 = 314(rad / s ) = 50 Hz Pha của nguồn ϕ e = 600 Biên độ phức của nguồn sức điện động Em = Em e − jϕ e 1 3 = 5[ − j ] 2 2 = 5.e −j π 3 π π = 5[cos(− ) + j sin( − )] 3 3 Toán tử cảm kháng    Xét dòng điện điều hòa đi qua thông số điện cảm: Điện áp sinh ra trên thông số điện cảm Biểu diễn phức cho điện áp i (t ) = I m cos(ωt − ϕi ) di(t ) = −ωLI m sin(ωt − ϕi ) dt π = ωLI m cos(ωt − ϕi... NỐI TIẾP      Dòng điện là chung Điện áp trên hệ thống nối tiếp bằng tổng điện áp trên mỗi phần tử Các R nối tiếp Các L nối tiếp Các C nối tiếp k =1,2, N N u (t ) = ∑ k (t ) u k= 1 N Rnt = ∑ k R k= 1 N Lnt = ∑ k L k= 1 N 1 1 =∑ Cnt k = Ck 1 i(t)= ik(t) u1(t) u2(t) uk(t) u(t) uN(t)  MẮC SONG SONG      Điện áp là chung Dòng điện đi qua hệ thống song song bằng tổng dòng điện đi qua mỗi phần tử... Micro Volt nV, µV = 10-6 V Kilo Volt kV = 103 V Mega Volt MV = = 106 V  Nguồn dòng điện lý tưởng:     Đặc trưng cho các phần tử hai cực có khả năng cung cấp năng lượng hay tạo tín hiệu kích thích cho phần mạch khác làm việc Giá trị của nguồn chính là dòng điện ngắn mạch trên hai đầu của phần tử Thứ nguyên: Dòng điện I1 I2 I1 = Đơn vị đo: 0Adc I2 =     1Aa c Ampe A TRAN = -3 Mili Ampe mA = 10... 1 1 =∑ Rss k =1 Rk Sơ đồ tương đương  Nguồn áp thực tế    Có điện trở nội nối tiếp Nguồn áp lý tưởng là nguồn có nội trở bằng không Nguồn thực tế có nội trở càng bé càng tốt 1 0Vdc 1Va c TRAN = V1 Ri 2  Nguồn dòng thực tế    Có điện trở nội mắc song song Nguồn dòng lý tưởng có điện trở nội bằng vô cùng (hở mạch) Nguồn dòng có điện trở nội càng lớn càng tốt 2 I1 1Aa c TRAN = 0Adc Ri 1  Chuyển . dung  KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN (5 tiết)  PHÂN TÍCH MẠCH (20 tiết)  CÁC MẠCH RLC ĐƠN GIẢN DƯỚI TÁC ĐỘNG DC VÀ AC (10 tiết)  MẠCH TUYẾN TÍNH BẤT BIẾN (5 tiết)  PHÂN TÍCH MẠCH BẰNG MÁY TÍNH. điện làm cơ sở phân tích mạch Các thông số cơ bản 2 cực của mạch điện  Điện trở R : Là thông số đặc trưng cho các phần tử hai cực mà điện áp trên hai đầu tỷ lệ với dòng điện đi qua nó.  u(t). digital Tín hiệu digital  Mô hình mạch điện:  Mạch điện là mô hình của hệ thống ASP  Mô hình mạch điện phải phản ảnh trung thực các hiện tượng vật lý về điện xảy ra bên trong hệ thống  Trên