lí thuyết mạch

H C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNG LÝ THUY T M CH (Dùng cho sinh viên h đào t o đ i h c t xa) L u hành n i b HÀ N I - 2006 H C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNG LÝ THUY T M CH Biên so n : ThS NGUY N QU C DINH L I GI I THI U Lý thuy t m ch m t s môn c s c a k thu t n t , vi n thông, t đ ng hoá, nh m cung c p cho sinh viên kh n ng nghiên c u m ch t ng t , đ ng th i c s lý thuy t đ phân tích m ch s V i ý ngh a m t môn h c nghiên c u h th ng t o bi n đ i tín hi u, n i dung c s lý thuy t m ch (basic circuits theory) ch y u sâu vào ph ng pháp bi u di n, phân tích, tính toán t ng h p h th ng n t o bi n đ i tín hi u d a mô hình các thông s & ph n t h p thành n hình T p gi ng ch y u đ c p t i lý thuy t ph ng pháp bi u di n phân tích m ch kinh n, d a lo i ph n t m ch t ng t , n tính có thông s t p trung, c th là: - Các ph n t & m ng hai c c: Hai c c th đ ng, có ho c quán tính nh ph n t thu n tr , thu n dung, thu n c m m ch c ng h ng; hai c c tích c c nh ngu n n áp & ngu n dòng n lý t ng -Các ph n t & m ng b n c c: B n c c t ng h th đ ng ch a RLC ho c bi n áp lý t ng; b n c c tích c c nh ngu n ph thu c (ngu n có u n), transistor, m ch khu ch đ i thu t toán Công c nghiên c u lý thuy t m ch nh ng công c toán h c nh ph ng trình vi phân, ph ng trình ma tr n, phép bi n đ i Laplace, bi n đ i Fourier Các công c , khái ni m & đ nh lu t v t lý M i ch ng c a t p gi ng g m b n ph n: Ph n gi i thi u nêu v n đ ch y u c a ch ng, ph n n i dung đ c p m t cách chi ti t v n đ v i thí d minh h a, ph n t ng h p n i dung h th ng hóa nh ng m ch y u, ph n cu i đ a câu h i t p rèn luy n k n ng Ch ng I đ c p đ n khái ni m, thông s c b n c a lý thuy t m ch, đ ng th i giúp sinh viên có m t cách nhìn t ng quan nh ng v n đ mà môn h c quan tâm Ch ng II nghiên c u m i quan h gi a thông s tr ng thái c a m ch n, đ nh lu t ph ng pháp c b n phân tích m ch n Ch ng III sâu vào nghiên c u ph ng pháp phân tích trình đ m ch Ch ng IV trình bày cách bi u di n hàm m ch ph ng pháp v đ c n t n s c a hàm m ch Ch ng V đ c p t i lý thuy t m ng b n c c ng d ng nghiên c u m t s h th ng Cu i m t s ph l c, thu t ng vi t t t tài li u tham kh o cho công vi c biên so n M c dù có r t nhi u c g ng nh ng c ng không th tránh kh i nh ng sai sót Xin chân thành c m n ý ki n đóng góp c a b n đ c đ ng nghi p Ng i biên so n THU T NG VI T T T AC (Alternating Current) ch đ dòng xoay chi u ADC (Analog Digital Converter) b chuy n đ i t DC (Direct Current) ch đ dòng m t chi u FT (Fourier transform) bi n đ i Fourier ng t -s K TT B khu ch đ i thu t toán LT (Laplace transform) bi n đ i Laplace M4C M ng b n c c NIC (Negative Impedance Converter) b bi n đ i tr kháng âm Ch ng 1: Các khái ni m nguyên lý c b n c a lý thuy t m ch CH NG CÁC KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C THUY T M CH B N C A LÝ GI I THI U Ch ng đ c p đ n khái ni m, thông s nguyên lý c b n nh t c a lý thuy t m ch truy n th ng ng th i, đ a cách nhìn t ng quan nh ng v n đ mà môn h c quan tâm v i ph ng pháp lo i công c c n thi t đ ti p c n gi i quy t v n đ C th là: • Th o lu n quan m h th ng v m ch n x lý tín hi u • Th o lu n lo i thông s tác đ ng th đ ng c a m ch d • Cách chuy n mô hình m ch n t mi n th i gian sang mi n t n s ng • Các thông s c a m ch mi n t n s • ng d ng mi n t n s phân tích m ch, so sánh v i vi c phân tích m ch mi n th i gian i góc đ n ng l ng c l i N I DUNG 1.1 KHÁI NI M TÍN HI U VÀ M CH I N Tín hi u Tín hi u d ng bi u hi n v t lý c a thông tin Thí d , m t nh ng bi u hi n v t lý c a tín hi u ti ng nói (speech), âm nh c (music), ho c hình nh (image) có th n áp dòng n m ch n V m t toán h c, tín hi u đ c bi u di n xác ho c g n b i hàm c a bi n đ c l p Xét d i góc đ th i gian, m c dù tài li u không gi ng nhau, nh ng tài li u s th ng nh t v m t đ nh ngh a cho m t s lo i tín hi u ch y u liên quan đ n hai khái ni m liên t c r i r c Tín hi u liên t c Khái ni m tín hi u liên t c cách g i thông th ng c a lo i tín hi u liên t c v m t th i gian Nó đ c g i tín hi u t ng t M t tín hi u x(t) đ c g i liên t c v m t th i gian mi n xác đ nh c a bi n th i gian t liên t c Hình 1.1 mô t m t s d ng tín hi u liên t c v m t th i gian, đó: Hình 1.1a mô t m t tín hi u b t k ; tín hi u ti ng nói m t thí d n hình v d ng tín hi u Hình 1.1b mô t d ng tín hi u u hòa Hình 1.1c mô t m t dãy xung ch nh t tu n hoàn Hình 1.1d mô t tín hi u d ng hàm b c nh y đ n v , ký hi u u(t) ho c 1(t): ⎧1, u (t ) = ⎨ ⎩0, t≥0 t