Đang tải... (xem toàn văn)
+Mạch Và Tín Hiệu sv cong nghe thuc pham tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả...
Bài giảng Mạch tín hiệu Người soạn: Ngơ Lam Trung Bộ mơn Kỹ thuật Máy tính Khoa Cơng nghệ thơng tin, ĐHBK Hà Nội MỤC ĐÍCH CỦA MƠN HỌC Tìm hiểu vấn đề tín hiệu hệ thống xử lý tín hiệu tương tự Tìm hiểu tín hiệu điện phần tử tạo thành mạch điện Nghiên cứu phương pháp giải tốn phân tích với tín hiệu điện Tìm hiểu khai thác cơng cụ phân tích mạch máy tính PSPICE Nghiên cứu lý thuyết mạng hai cửa tuyến tính tương hỗ ứng dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO Phương Xuân Nhàn, Hồ Anh Túy, Lý thuyết mạch, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật S Madhu, Linear Circuit Analysis, Prentice Hall Steve Winder, Analog and Digital Filter Design, Elsevier Science Paul W Tuinenga, A guide to circuit simulation and analysis using PSPICE, Prentice Hall John O’Malley, Basic Circuit Analysis, McGraw-Hill http://www.uct.edu.vn/giaotrinh/kdientu/lythuyetmach/main.htm NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 1: Những khái niệm mạch điện Chương 2: Các phương pháp lập hệ phương trình mạch điện Chương 3: Các phương pháp giải hệ phương trình mạch Chương 4: Giải tốn phân tích mạch điện PSPICE Chương 5: Mạng hai cửa tuyến tính tương hỗ Chương 6: Đồ thị Bode Chương 7: Ứng dụng mạng hai cửa Mục lục Chương Những khái niệm mạch điện 1.1 Các thông số tác động 1.1.1 Nguồn điện áp 1.1.2 Nguồn dòng điện 1.2 Các thông số thụ động 1.2.1 Điện trở 1.2.2 Tụ điện 1.2.3 Cuộn cảm 1.2.4 Hỗ cảm 1.3 Tính tốn lượng thông số thụ động .9 1.3.1 Phần tử điện trở 1.3.2 Phần tử tụ điện 1.3.3 Phần tử cuộn cảm 10 1.4 Ghép nối tiếp song song phần tử 10 1.4.1 Ghép nối tiếp phần tử 10 1.4.2 Ghép song song phần tử 11 1.4.3 Ghép hỗn hợp 12 1.5 Các định nghĩa mạch 13 1.5.1 Nhánh 13 1.5.2 Nút 13 1.5.3 Vòng 13 1.5.4 Vòng 14 Chương Các phương pháp lập hệ phương trình mạch điện .15 2.1 Các định luật Kirchoff 15 2.1.1 Định luật 15 2.1.2 Định luật 15 2.2 Hệ phương trình tổng quát 16 2.2.1 Phương pháp 16 2.2.2 Áp dụng 16 2.3 Hệ phương trình dòng điện vòng 18 2.3.1 Phương pháp 18 2.3.2 Áp dụng 18 2.4 Hệ phương trình điện áp nút 19 2.4.1 Phương pháp 19 2.4.2 Áp dụng 19 2.5 Mạch điện tuyến tính, tương hỗ tính chất 20 2.5.1 Mạch điện tuyến tính 20 2.5.2 Mạch tương hỗ 20 Chương Các phương pháp giải hệ phương trình mạch .21 3.1 Điều kiện đầu mạch 21 3.2 Phương pháp số phức 21 3.2.1 Tổng quan 21 3.2.2 Phức hóa thơng số 21 3.2.3 Giải hệ phương trình mạch phương pháp số phức .22 3.2.4 Bài tập 23 3.3 Phương pháp toán tử Laplace .23 3.3.1 Phép biến đổi Laplace 23 3.3.2 Chuyển đổi thông số 24 3.3.3 Giải hệ phương trình mạch phương pháp tốn tử Laplace 25 3.3.4 Công thức Heaviside 25 3.3.5 Bài tập 27 3.4 Định lý Thevenin-Norton nguồn tương đương .27 3.4.1 Định lý Thevenin-Norton 27 3.4.2 Áp dụng 28 3.5 Phương pháp xếp chồng 28 3.6 Phương pháp mạch đối ngẫu .28 3.6.1 Tính chất đối ngẫu mạch điện .28 3.6.2 Nguyên tắc chuyển đổi mạch đối ngẫu 29 Chương Giải tốn phân tích mạch điện PSPICE 30 4.1 Các khái niệm PSPICE 30 4.1.1 Tổng quan PSPICE 30 4.1.2 Một số ứng dụng PSPICE .30 4.1.3 Biểu diễn sơ đồ mạch PSPICE 31 4.1.4 Cấu trúc chương trình file vào 31 4.1.5 Biểu diễn giá trị số 32 4.1.6 Một số quy tắc PSPICE 32 4.2 Các dòng thành phần 33 4.2.1 Danh sách dòng thành phần 33 4.2.2 Điện trở 34 4.2.3 Tụ điện 34 4.2.4 Cuộn cảm 35 4.2.5 Nguồn 35 4.3 Các dòng điều khiển 39 4.3.1 Hàm tham số 39 4.3.2 Chế độ phân tích 40 4.3.3 Hiển thị kết 42 4.4 Chương trình 43 4.5 Một số ví dụ mẫu 44 4.5.1 Ví dụ 44 4.5.2 Ví dụ 44 4.5.3 Ví dụ 45 4.5.4 Ví dụ 45 4.5.5 Ví dụ 46 4.5.6 Ví dụ 46 4.5.7 Ví dụ 7: 47 4.6 Bài tập .48 Chương Mạng hai cửa tuyến tính tương hỗ 49 5.1 Khái niệm 49 5.1.1 Mạng cửa 49 5.1.2 Mạng hai cửa 49 5.2 Các hệ tham số đặc trưng mạng hai cửa 50 5.2.1 Hệ tham số trở kháng hở mạch 50 5.2.2 Hệ tham số dẫn nạp ngắn mạch 51 5.2.3 Hệ tham số hỗn hợp 51 5.2.4 Hệ tham số hỗn hợp ngược 52 5.2.5 Hệ tham số truyền đạt 52 5.2.6 Hệ tham số truyền đạt ngược 53 5.3 Bảng quan hệ hệ tham số .53 5.3.1 Bảng quan hệ 53 5.3.2 Tính chất 54 5.4 Ghép nối mạng hai cửa 54 5.4.1 Ghép nối tiếp – nối tiếp (N – N) 54 5.4.2 Ghép song song – song song 55 5.4.3 Ghép nối tiếp – song song 55 5.4.4 Ghép song song – nối tiếp 56 5.4.5 Ghép dây chuyền 57 5.5 Mạng hai cửa đối xứng 58 5.5.1 Mạng hai cửa đối xứng điện đối xứng hình học 58 5.5.2 Định lý Bartlett – Brune 59 5.5.3 Bài tập 59 5.6 Mạng hai cửa có tải .60 5.6.1 Trở kháng vào 60 5.6.2 Hàm truyền đạt 61 5.6.3 Hệ số truyền đạt 62 5.6.4 Sơ đồ tương đương mạng hai cửa tuyến tính tương hỗ 63 5.6.5 Bài tập 64 Chương Đồ thị Bode 65 6.1 Khái niệm 65 6.1.1 Đồ thị Bode 65 6.1.2 Biểu diễn hàm truyền đạt 65 6.2 Phép đổi trục tọa độ 66 6.3 Các đồ thị Bode chuẩn 66 6.3.1 Hàm số , K số 66 6.3.2 Dạng hàm (ω0 : tần số hằng) 67 6.3.3 Dạng hàm 68 6.3.4 Dạng hàm 70 6.4 Bài tập .71 Chương Ứng dụng mạng hai cửa 73 7.1 Mạng hai cửa suy giảm phối hợp trở kháng 73 7.1.1 Mạng hai cửa suy giảm .73 7.1.2 Mạng hai cửa phối hợp trở kháng 73 7.2 Mạch lọc tần số 74 7.2.1 Khái niệm 74 7.2.2 Điều kiện dải thông mạch lọc tần số .75 7.2.3 Mạch lọc loại K 76 7.2.4 Mạch lọc loại M 80 7.2.5 Bài tập 85 Chương Những khái niệm mạch điện 1.1 Các thông số tác động 1.1.1 Nguồn điện áp - Là phần tử sinh tín hiệu điện áp - Hàm tín hiệu sinh hàm điện áp, đơn vị V - Độ lớn tín hiệu sinh đặc trưng hàm suất điện động e(t) - Sơ đồ Nguồn áp xoay chiều - Nguồn áp chiều Chú ý: chiều điện áp nguồn uAB = e(t) uBA = -e(t) 1.1.2 Nguồn dòng điện - Là phần tử sinh tín hiệu dòng điện - Hàm tín hiệu sinh hàm dòng điện, đơn vị A - Độ lớn tín hiệu sinh đặc trưng hàm dòng điện nguồn i ng(t) - Sơ đồ Nguồn dòng xoay chiều Nguồn dòng chiều 1.2 Các thông số thụ động 1.2.1 Điện trở - Là phần tử biến đổi tín hiệu điện nhờ hiệu ứng cản trở dòng điện - Sơ đồ: - Còn gọi phần tử khơng qn tính - Thí nghiệm: cho dòng điện i chạy qua điện trở, thấy xuất điện áp u chiều với i - Quan hệ u – i: u = R.i R: thông số đặc trưng, gọi điện trở có đơn vị Ohm - Từ CT trên: i = u/R = u.G G: thông số đặc trưng, gọi điện dẫn có đơn vị Siemen 1.2.2 Tụ điện - Là phần tử biến đổi tín hiệu nhờ tượng tích tụ điện tích tụ - Sơ đồ: - Là phần tử có qn tính, dòng điện điện áp khơng có quan hệ tuyến tính - Thí nghiệm: cho dòng điện i chạy qua thấy xuất điện áp u chiều với i - Quan hệ u – i: i =C u= du dt idt C∫ Đại lượng C thông số đặc trưng cho phần tử tụ điện, gọi điện dung, có đơn vị Fara - Nhận xét: o Dòng điện qua tụ tỷ lệ thuận với biến thiên điện áp tụ Nếu điện áp khơng đổi dòng điện o Điện áp tụ điện biến thiên liên tục theo thời gian o Để giải phương trình vi phân tụ cần có điều kiện đầu u C(0) 1.2.3 Cuộn cảm - Là phần tử biến đổi tín hiệu điện dựa vào tượng cảm ứng điện từ - Sơ đồ: - Là phần tử có quán tính, dòng điện điện áp khơng có quan hệ tuyến tính - Thí nghiệm: cho dòng điện i chạy qua cuộn cảm L thấy xuất điện áp u chiều với i - Quan hệ u – i: u=L i= di dt udt L∫ L đại lượng đặc trưng cho cuộn cảm, gọi điện cảm có đơn vị Henry (H) - Nhận xét: o o o Nếu dòng điện chạy qua cuộn cảm khơng đổi điện áp cuộn cảm Dòng điện qua cuộn cảm hàm liên tục theo thời gian Để giải phương trình vi phân cho cuộn cảm cần biết điều kiện đầu iL(0) 1.2.4 Hỗ cảm - Hỗ cảm tượng tương tác từ dòng điện đặt đủ gần - Ta xét tượng hỗ cảm cuộn cảm - Xét cuộn cảm có dòng điện i1, i2 hình vẽ: - Do tượng hỗ cảm: o Dòng điện i1 gây điện áp hỗ cảm uH2 cuộn L2 o Dòng điện i2 gây điện áp hỗ cảm uH1 cuộn L1 Cần tìm chiều độ lớn điện áp hỗ cảm - Quy tắc xác định chiều điện áp hỗ cảm: o o o o - Mỗi cuộn cảm có đầu tên đánh dấu * (Xem hình vẽ) Nếu dòng điện vào cuộn cảm đầu có dấu * gọi dòng điện vào Nếu dòng điện vào đầu khơng có dấu * gọi dòng điện Nếu dòng điện qua cuộn cảm tên điện áp hỗ cảm cuộn chiều với dòng điện qua Nếu dòng điện qua cuộn cảm khác tên điện áp hỗ cảm cuộn ngược chiều với dòng điện qua Cơng thức tính độ lớn điện áp hỗ cảm: o o Giữa cuộn cảm có tượng hỗ cảm xác định thông số đặc trưng, gọi thông số hỗ cảm, ký hiệu M Độ lớn điện áp hỗ cảm: uH = M di2 dt uH = M di1 dt 1.3 Tính tốn lượng thơng số thụ động 1.3.1 Phần tử điện trở - Điện trở khơng có khả tích tụ lượng - Năng lượng cung cấp cho điện trở giải phóng dạng nhiệt dạng lượng khác - Định luật Jule-Lenx tính cơng suất tiêu tán điện trở: p (t ) = u (t ).i (t ) = Ri (t ) = u (t ) = Gu (t ) R 1.3.2 Phần tử tụ điện - Có khả tích tụ lượng - Năng lượng cung cấp cho tụ điện tích tụ lại dạng lượng điện trường nằm hai cực - Gọi E(t) lượng dòng điện tích tụ tụ thời điểm t t E (t ) = ∫ u (t ).i (t ).dt t = ∫ u (t ).C du dt t = C ∫ u (t ) du (t ) 1 = Cu (t ) − Cu (0) 2 - Nếu thời điểm ban đầu tụ khơng tích điện u(0) = 0, lượng tụ thời điểm là: E (t ) = Cu (t ) 1.3.3 Phần tử cuộn cảm - Có khả tích tụ lượng - Năng lượng cung cấp cho tụ điện tích tụ lại dạng lượng từ trường - Gọi lượng dòng điện tích tụ cuộn cảm E(t) t E (t ) = ∫ u (t ).i (t ).dt t =∫L di i (t ).dt dt t = L ∫ i (t )di (t ) = - Li (t ) − Li (0) 2 Nếu thời điểm ban đầu dòng điện qua cuộn cảm lượng cuộn cảm thời điểm E (t ) = Li (t ) 1.4 Ghép nối tiếp song song phần tử 1.4.1 Ghép nối tiếp phần tử - Các phần tử gọi mắc nối tiếp chúng có chung dòng điện chạy qua điện áp tổng cộng tổng điện áp phần tử - Ví dụ: - Cơng thức tính tốn thơng số: 10 - Nếu ω0 = nωch (n > 0) : đồ thị giống trường hợp bị dịch đoạn |lgn| - Nếu n > 1: đồ thị dịch phải - Nếu n < 1: đồ thị dịch trái Phổ pha b = arctg A ωω0 − ωω 2 - Nếu ω = ωch ⇒ d ω = 10d , b = arctg A.10 ω0 − 102 d Với d < −1 ⇒ b ≈ arctg 0+ = Với d = ⇒ b ≈ arctg ( +∞) = π Với d > ⇒ b ≈ arctg 0− = π - Nếu ω0 = nωch (n > 0) : đồ thị giống trường hợp bị dịch đoạn |lgn| - Nếu n > 1: đồ thị dịch phải - Nếu n < 1: đồ thị dịch trái 6.4 Bài tập Vẽ đồ thị Bode cho hàm truyền đạt mạch điện sau Chú ý lấy tần số chuẩn tùy chọn 71 (a) (b) 72 Chương Ứng dụng mạng hai cửa 7.1 Mạng hai cửa suy giảm phối hợp trở kháng 7.1.1 Mạng hai cửa suy giảm - Khái niệm: coi mạng hai cửa suy giảm mạch chia điện áp xác mà khơng làm thay đổi điện trở nguồn - Mạng hai cửa suy giảm mạng đối xứng có trở kháng đặc tính điện trở Ri nguồn suy giảm đặc tính a (đơn vị Nepe) - Sơ đồ hình T giá trị thông số Z = R3 = Ri sinh a Z1 = Z = R1 = R2 = Ri − ÷ a sinh a - Sơ đồ hình π giá trị thông số Yc = Gc = Ri sinh a Ya = Yb = Gc = Gb = 1 ( − ) Ri a sinh a 7.1.2 Mạng hai cửa phối hợp trở kháng - Khái niệm: Mạng hai cửa phối hợp trở kháng mạch cho phép phối hợp với nguồn để thay đổi trở kháng nguồn mà không làm ảnh hưởng tới điện áp nguồn - Giả thiết cần biến đổi trở kháng nguồn từ giá trị R i1 thành Ri2 Coi truyền đạt đặc tính mạng phối hợp trở kháng ảo: g = jb - Sơ đồ hình T 73 Giá trị thông số - Z3 = − j Ri1 Ri sin b Z1 = j Z2 = j Ri1 Ri Ri1 − ÷ sin b tgb ÷ Ri1 Ri Ri − ÷ sin b tgb ÷ Sơ đồ hình π Giá trị thơng số Yc = − j Ri1 Ri sin b 1 Ya = j − ÷ R R sin b Ri1tgb ÷ i i 1 Yb = j − ÷ R R sin b Ri tgb ÷ i1 i - 7.2 Mạch lọc tần số 7.2.1 Khái niệm - Mạch lọc tần số loại mạch chọn lọc tần số đặc biệt theo dải giá trị Khi cho tín hiệu có tần số khác qua mạch tần số nằm khoảng định qua, tần số khoảng lại bị chặn - Xét điều kiện lý tưởng, mạch lọc tần số mạng hai cửa có suy giảm đặc tính α(ω) = số khoảng định thang tần số (gọi dải thông) α(ω) = ∞ khoảng lại (gọi dải chắn) - Xét với hệ số truyền đạt điện áp, mạch lọc tần số lý tưởng mạng hai cửa thỏa mãn: 74 K = U1 1 = U 0 Trong d?i thông Trong d?i ch?n - Khi phân tích mạch lọc người ta thường chia thành đoạn nhỏ đơn giản theo hình T, Π nối dây chuyền với Mỗi đoạn mạch gọi mắt lọc - Dựa vào phương pháp xác định trở kháng sóng mạng hai cửa qua thơng số sóng ta tính o Với mạch hình T Z = Z a Z b (1 + o Za ) 4Z b Với mạch hình π Z0 = Z a Zb Z (1 + a ) 4Zb 7.2.2 Điều kiện dải thông mạch lọc tần số - Giả sử có mạch lọc biết kết cấu (Za, Zb) giá trị dải thơng, dải chắn Ta tìm điều kiện để tần số ω thuộc dải thông hay dải chắn mạch - Theo định nghĩa dải thông a (ω ) = g ( jω ) = g = jb(ω ) thg = jtgb(ω ) - Để tín hiệu khơng bị mát lượng qua lọc dải thơng trở kháng điện kháng Z a = jX a Z b = jX b - Với mạch T Π ta có 75 a11 = chg = + Za 2Z b ⇔ ch(a + jb) = + Za 2Zb ⇔ cha.cos b + jsha.sin b = + Za 2Zb Za cha.cos b = + 2Z b ⇔ sha.sin b = - Trong dải thơng có a(ω) = nên cha = 1, cos b = + Za 2Zb Như −1 ≤ 1+ ⇔ −1 ≤ - Za ≤1 2Z b Za ≤0 4Zb Nhận xét: o Trong dải thông điện kháng Za Zb trái dấu nhau, phần tử Za Zb phải khác tính nhau, cảm dung o Trở kháng sóng cửa có giá trị thực dải thông o Các điều kiện xác định tần số cắt: Za =0 4Zb Z a = −4 Z b 7.2.3 Mạch lọc loại K - Định nghĩa: mạch lọc loại K mạch lọc có tích tổng trở nhánh ngang nhánh dọc K2 với K số Z1 ( jω ) * Z ( jω ) = K - Ta xem xét số mạch lọc loại K 7.2.3.1Lọc thông thấp - Sơ đồ mạch lọc thơng thấp hình T Π loại K 76 - Các trở kháng nhánh ngang dọc: o o Z1 = jωL1 Z2 = 1 =−j jωC2 ωC 2 Có Z1Z = K ⇒ K = - L1 C2 Tần số cắt: từ điều kiện dải thông −1 ≤ o Với Z1(jω) = ⇒ ω = o Với Z1 = -4 Z2 ⇒ jω L1 = j Za ≤ ta xác định tần số cắt 4Zb ⇔ ω0 = ω C2 L1C2 - Như dải thông mạch nằm miền ≤ ω ≤ - Đồ thị hệ số suy giảm L1C2 7.2.3.2Lọc thông cao - Sơ đồ lọc thơng cao hình T Π loại K - Các trở kháng nhánh dọc ngang o o Z1 = 1 =−j jωC1 ωC1 Z2 = jωL2 77 o - Z1Z = K ⇒ K = L2 C1 Các tần số cắt o Tần số giới hạn dải thông ứng với Z1 = ⇔ j o Với Z1 = -4 Z2 ⇔ − j = − j 4ω L2 ⇔ ω = ωC1 - Như dải thông mạch nằm miền ω ≥ - Đồ thị hệ số suy giảm =0⇔ω =∞ ωC1 L2C1 L2C1 7.2.3.3Lọc thông dải - Sơ đồ lọc thơng dải hình T Π loại K: kết hợp khâu lọc thông thấp khâu lọc thông cao cách mắc nối tiếp nhánh dọc mắc song song nhánh ngang tương ứng sơ đồ - Trở kháng nhánh dọc ngang o Z1 = jω L1 − j 1 = j (ω L1 − ) ωC1 ωC1 jωC2 − jω L2 Z2 = = ω L2C2 − jω L2 + jωC2 jω L2 o - Từ điều kiện Z1Z = K ta có 78 L1C1 = L2C2 ω0 = = L1C1 K2 = L1 L2 = C2 C1 L2C2 ⇒ Tần số cộng hưởng nhánh dọc ngang - Xác định tần số cắt o Với điều kiện Z1/ Z2 = ⇒ ω = ωo o Với điều kiện Z1/Z2 = -4 có kết ω1,2 = ω0 ( n + ± n) = 1 + ± L1C2 L1C1 L1C2 (n = - C1 = C2 L2 ) L1 Đồ thị hệ số suy giảm 7.2.3.4Lọc chắn dải - Sơ đồ lọc chắn dải hình T Π loại K: kết hợp khâu lọc thông thấp khâu lọc thông cao cách song song L//C nhánh dọc nối tiếp L-C nhánh ngang - Trở kháng nhánh jωC1 − jω L1 Z1 = = ω L1C1 − jω L1 + jωC1 jω L1 o 79 o - Z2 = jω L2 − j 1 = j (ω L2 − ) ω C2 ωC2 Từ điều kiện Z1Z = K ta có L1C1 = L2C2 - ω0 = = L1C1 K2 = L1 L2 = C2 C1 L2C2 Xác định tần số cắt Z1 = ⇒ ω = jω L1 =0⇒ ω ω = ∞ 1− ω0 o Từ o Với điều kiện Z1/Z2 = -4 có kết ω1,2 = ω0 ( n2 + ± n ) 1 16 = + ± L2C1 L1C1 L2C1 (n = - ÷ ÷ L1 ) L2 Đồ thị hệ số suy giảm 7.2.4 Mạch lọc loại M - Khái niệm: khảo sát mạch lọc loại K cho thấy dải thơng trở kháng đặc tính mạch phụ thuộc tần số Do mạch lọc loại K cải tiến thành lọc loại M để đạt chất lượng tốt - Có hai cách chuyển mạch lọc loại K thành lọc loại M a Chuyển nối tiếp - Chọn khâu hình T tính tốn dựa vào trở kháng nhánh - Nhánh dọc Z1 giữ lại phần trở kháng cho trở thành Z1’ = m Z1 (m < 1) 80 - Chuyển phần trở kháng nhánh dọc sang ngánh ngang Z cho trở thành Z2’ - Xác định Z2’ dựa vào điều kiện cân trở kháng đặc tính khâu loại K M ' Z CT = Z CT - Ví dụ: chuyển mạch lọc từ loại K sang loại M Từ điều kiện cân trở kháng đặc tính mZ Z Z1Z 1 + ÷ = mZ1Z 2' 1 + '1 ÷ 4Z2 4Z2 ⇔ Z1 4Z mZ1 4Z' 1+ = 1+ 2 Z1 mZ1 ⇔ Z 2' = - Z (1 − m ) Z1 + 4m m Nhận xét: khâu lọc loại M sau chuyển có dạng hình T b Chuyển song song - Chọn khâu hình Π tính tốn dựa vào dẫn nạp nhánh - Trong nhánh ngang (Y2) giữ lại phần dẫn nạp cho trở thành Y2’ = m Y2 (m < 1) - Chuyển phần dẫn nạp nhánh ngang sang nhánh dọc (Y1) cho trở thành Y1’ - Xác định Y1’ theo điều kiện cân trở kháng đặc tính khâu loại K M Z C' π = Z Cπ - Ví dụ: chuyển sang loại M đặt Z1 = 1 , Z2 = Y1 Y2 81 trở kháng đặc tính Z1Z 2 = Z Y2 4Y 1+ 1+ 4Z2 Y2 Z Cπ = Áp dụng điều kiện cân trở kháng Y2 ⇒ Y1' = - 4Y1 Y2 1+ = mY2 1+ 4Y1' mY2 − m2 Y Y2 + 4m m Nhận xét: khâu lọc loại M sau chuyển có dạng hình Π 7.2.4.1Lọc thơng thấp loại M - Chuyển nối tiếp Với Z1 = jω L1 , Z = , thông số sau chuyển nối tiếp là: jωC2 Z1' = mZ1 = mjω L1 Z 2' = jω - − m2 L1 + 4m jωC2 m Chuyển song song Các thông số sau chuyển song song: Y1' = jω − m2 C2 + 4m jω L1m Z1' = jω mC2 7.2.4.2Lọc thông cao loại M - Chuyển nối tiếp 82 Với Z1 = , Z = jω L2 jωC1 Các thông số sau chuyển đổi: Z1' = Z 2' = - ωC1 j m jω L2 + 4m m jω C1 1− m Chuyển song song Các thông số sau chuyển đổi: ω L2 j m jωC1 Y1' = + 4m m jω L2 − m2 Y2' = 7.2.4.3Lọc thông dải loại M - Chuyển nối tiếp Trở kháng nhánh: Z1 = j (ω L1 − Z2 = 1 )= ωC1 Y1 1 j (ωC2 − ) ω L2 = Y2 83 Thông số chuyển đổi nối tiếp Z1' = j ω mL1 − C ω m ÷ ÷ ÷ ÷ 1− m 1 Z 2' = j ω L1 − ÷+ m 4m ω C1 ÷ 1− m j ω mC − L ω m - ÷ ÷ ÷ Chuyển song song Thơng số chuyển đổi song song Y2' = j ω mC2 − L ω m ÷ ÷ ÷ ÷ − m 1 Y1' = j ω C2 − + ÷ 4m 4m ω L ÷ 2 1− m j ω mL − C ω m ÷ ÷ ÷ 7.2.4.4Lọc chắn dải loại M - Chuyển nối tiếp Trở kháng nhánh: 84 Z1 = j (ωC1 − Z = j (ω L2 − ) ω L1 = Y1 1 )= ωC2 Y2 Thông số chuyển nối tiếp Z1' = Z 2' = - ωC j − ÷ m ω mL1 ωL + j − ÷ m ω mC2 4mC1 j ω − 1− m2 ÷ − m ω m L1 Chuyển song song Thông số chuyển song song Y2' = Y1' = ωL j − ÷ m ω mC2 ωC + j − ÷ m ω mL1 4mL2 j ω − 1− m2 ÷ − m ω m C2 7.2.5 Bài tập Tìm tần số cắt mạch lọc sau Sau tìm trở kháng đặc tính tần số f1 = 0, f2 = 0.5fc, f3 = 0.8fc, f4 = fc tính phần tử mạch lọc thơng thấp có dải thơng từ đến 10000Hz Trở kháng đặc tính đầu dải thơng 600Ω 85 ... động tuyến tính - Mạch tuyến tính: - o Là mạch tạo thành từ phần tử tuyến tính o Chỉ cần phần tử khơng tuyến tính mạch khơng tuyến tính Tính chất mạch tuyến tính o o o Trong mạch tuyến tính quan... arctg a a =| s | cos ϕ b =| s | sin ϕ Chú ý: a < cần hiệu chỉnh φ = φ ± π 21 Chuyển đổi tín hiệu - Chỉ áp dụng cho tín hiệu điều hòa - Xét tín hiệu s (t ) = S0 cos(ω0t + ϕ0 ) Trong S0: biên độ... lượng tính tốn tìm tín hiệu cách đơn giản - Điều kiện áp dụng: không cần quan tâm đến tất nhánh mạch, mà cần tìm tín hiệu vài vị trí - Ví dụ: 3.5 Phương pháp xếp chồng - Trong chương xem xét tính