CÁC PH NG PHÁP PHÂN TÍCH M CH ĐI N ƯƠ Ạ Ệ I Đ nh lu t Kirchoff I: ị ậ T ng đ i s các dòng t i 1 nút b ng 0. ổ ạ ố ạ ằ L y d u (+) khi dòng ch y ra kh i nút ấ ấ ả ỏ L y d u () khi dòng ch y vào nút ấ ấ ả II Đinh lu t Kirchoff II: ậ T ng đ i s các ổ ạ ố đi n áp ệ trên các nhánh trong 1 vòng kín b ng 0. ằ III Ph ng pháp đi n áp nút: ươ ệ C s : Đ nh lu t Kirchoff I ơ ở ị ậ n s trung gian: Đi n áp nút Ẩ ố ệ n s cu i cùng: Dòng đi n trên các nhánh Ẩ ố ố ệ Dùng công th c bi n đ i nút ứ ế ổ đ tính ể dòng đi n các nhánh ệ từ đi n áp các nút. ệ
Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology KHÁI NIỆM CƠ BẢN I/ Nguồn độc lập: Nguồn áp: Nguồn dòng: P = U.I < Lý tưởng: Ri = Không lý tưởng: Công thức phân áp: Lý tưởng: Khơng lý tưởng: Cơng thức phân dòng: II/ Nguồn phụ thuộc: Nguồn áp phụ thuộc vào áp (AA) = Nguồn áp phụ thuộc vào dòng (AD) = Nguồn dòng thuộc vào áp (DA) phụ Nguồn dòng phụ thuộc vào dòng (DD) = = III/ Các thông số r, L, C, M Điện trở: Điện cảm: Điện dung: Hỗ cảm: Dấu (+) dòng chảy vào (hoặc ra) đầu tên (*) Đầu tên thể chiều quấn dây Page Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology IV Các thông số dạng phức: Suất điện động • Nếu tác động cos: Nếu tác động sin: Định luật Ohm Trở kháng Dẫn nạp Điện trở Điện cảm Điện dung Hỗ cảm • • • • • • • • • • • • • • • • • CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN I/ Định luật Kirchoff I: Tổng đại số dòng nút - Lấy dấu (+) dòng chảy khỏi nút - Lấy dấu (-) dòng chảy vào nút II/ Đinh luật Kirchoff II: Tổng đại số điện áp nhánh vòng kín III/ Phương pháp điện áp nút: - Cơ sở: Định luật Kirchoff I - Ẩn số trung gian: Điện áp nút - Ẩn số cuối cùng: Dòng điện nhánh Dùng cơng thức biến đổi nút để tính dòng điện nhánh từ điện áp nút Cách làm: - Chọn nút gốc 0V Page Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology - Viết phương trình cho nút, với ẩn số điện nút: • Vế trái: Lấy điện áp nút xét nhân với tổng dẫn nạp thu ộc nút đó, r ồi tr tích gi ữa ện áp nút lân cận với dẫn nạp chung nút lân cận nút xét • Vế phải: Tổng đại số nguồn dòng biến đổi từ nguồn áp nối vào nút xét Dấu (+) chiều nguồn dòng vào nút xét Dấu (-) chiều nguồn dòng khỏi nút xét - Giải hệ phương trình vừa viết - Dùng công thức biến đổi nút để tìm dòng điện nhánh Ví dụ: - Chọn Viết phương trình nút: Nút A: Nút B: Nút C: Nút D: Ta có hệ phương trình: - Giải - Công thức biến đổi nút: IV/ Phương pháp dòng điện vòng: - Cơ sở: điịnh luật Kirchoff II - Ẩn số trung gian: - Ẩn số cuối cùng: Dùng cơng thức biến đổi vòng để tính dòng điện nhánh từ dòng điện vòng Page Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Ví dụ: - Viết phương trình cho vòng: Vòng 1: Vòng 2: Vòng 3: Chú ý tới dấu - Giải - Dùng công thức biến đổi vòng: V/ Ngun lý xếp chồng: Mạch điện có chứa nhiều nguồn tác động, coi ngu ồn tác đ ộng (các ngu ồn khác ngắn mạch), cộng kết lại VI/ Định lý nguồn tương đương: Page Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Mạch điện có chứa nhiều nguồn tác động n ối với phần l ại t ại c ặp ểm AB, có th ể thay th ế nguồn suất điện động Cắt nhánh hỏi khỏi mạch cặp điểm AB - Tính phương pháp học - Tính - Vẽ sơ đồ tương đương, lắp nhánh bị cắt vào sơ đồ tính I Page Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology * Chú ý: Cách tính có nhánh song song: Dấu (-) dòng chảy vào (hoặc ra) đầu tên VII/ Biến đổi Laplace: Biến đổi R, L, C miền p Page Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Điện trở u(t) = r.i(t) Page U(p) = r.I(p) Lý thuyết mạch Điện cảm Page Daniel F.S – Hanoi University of Technology Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Điện dung Biến đổi Laplace số hàm số bản: Page Lý thuyết mạch Hàm gốc Page 10 Daniel F.S – Hanoi University of Technology Hàm ảnh Hàm gốc Hàm ảnh Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Từ (2) (3) a/ Mạch lọc thông thấp b/ Mạch lọc thông cao c/ Mạch lọc thông dải Ba mạch Khâu lọc tích cực RC bậc MẠCH LỌC TẦN SỐ Bộ lọc cho hay nhiều dải tín hiệu qua (dải thơng), chặn dải tần số lại (dải chắn) Tần số dải thông dải chắn tần số cắt (cutfreq) Page 56 Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Một lọc phức tạp chia thành lọc đơn giản (hình T, hình Π) Điều kiện dải thông: I/ Mạch lọc loại K: Mạch lọc thông thấp: Page 57 Lý thuyết mạch Mạch lọc thông cao: Mạch lọc thông dải: Mạch lọc chắn dải: Page 58 Daniel F.S – Hanoi University of Technology Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology II/ Trở kháng sóng lọc loại k: Mạch lọc thông thấp: a/ Hình T: Trong dải chắn: mang tính điện cảm Trong dải thơng: mang tính điện trở b/ Hình Π: Trong dải chắn: mang tính điện dung Trong dải thơng: mang tính điện trở Page 59 Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Mạch lọc thông cao: a Hình T: Trong dải chắn: mang tính điện dung Trong dải thơng: mang tính điện trở b/ Hình Π: Trong dải chắn: mang tính điện cảm Trong dải thơng: mang tính điện trở Page 60 Mạch lọc thông dải: Mạch lọc chắn dải: Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology III/ Suy giảm sóng, dịch pha sóng lọc loại k: Trong dải thông: Trong dải chắn: Mạch lọc thông thấp: Mạch lọc chắn dải: Mạch lọc thông cao: Mạch lọc chắn dải: IV/ Mạch lọc loại M: Xây dựng lọc loại m: a/ Chuyển nối tiếp từ Tk sang Tm: + Giữ lại phần Page 61 Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology + Chuyển phần lại cách nối tiếp xuống nhánh song song tạo thành cho b/ Chuyển song song từ Πk sang Πm: + Giữ lại phần + Chuyển phần lại cách song song lên nhánh nối tiếp tạo thành cho Các loại lọc loại m: a/ Lọc thông thấp: b/ Lọc thông cao: c/ Lọc thông dải: d/ Page 62 Lọc chắn dải: Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Bộ phối hợp trở kháng: Phối hợp trở kháng với Ri = Rt = const Tính : phụ Tính : Page 63 vào m ( < m < 1), với m = 0,6 trở kháng sóng phẳng suốt dải thông Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology phụ vào m ( < m < 1), với m = 0,6 trở kháng sóng phẳng suốt dải thơng Suy giảm sóng: Page 64 a/ Lọc thơng thấp: c/ Lọc thông dải: b/ Lọc thông cao: d/ Lọc chắn dải: Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Bộ lọc loại K, sâu vào dải chắn, Tuy nhiên chậm Bộ lọc loại M, sâu vào dải chắn, giảm Tuy nhiên nhanh V Thiết kế lọc đầy đủ: Page 65 Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Ví dụ: Thiết kế lọc thơng thấp đầy đủ có Phối hợp trở kháng nguồn tải có có suy gi ảm sóng sâu vào dải chắn tiến tới Giải: Lọc K: Từ (1) (2) suy ra: Lọc M: Page 66 Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Phối hợp trở kháng: (thay m = 0,6) MỤC LỤC Trang Page 67 Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Khái niệm I Nguồn độc lập II Nguồn phụ thuộc III Các thông số r, L, C, M IV Các thông số dạng phức Các phương pháp phân tích mạch điện Mạch độ rC, rL, rLC Page 68 I Định luật Kirchoff I II Định luật Kirchoff II III Phương pháp điện áp nút IV Phương pháp dòng điện vòng V Nguyên lý xếp chồng VI Định lý nguồn tương đương VII Biến đổi Laplace Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Mạch dao động đơn 11 I Mạch dao động đơn nối tiếp 11 II Mạch song song – đối ngẫu với mạch nối tiếp 13 Đồ thị Bode 16 Mạng bốn cực 22 Page 69 I Hệ phương trình trở kháng hở mạch 22 II Hệ phương trình dẫn nạp ngắn mạch 22 III Hệ phương trình đặc tính truyền đạt 23 IV Hệ phương trình đặc tính truyền đạt ngược 24 V Hệ phương trình đặc tính hỗn hợp 24 VI Hệ phương trình đặc tính hỗn hợp ngược 25 VII Định lý Batlet dùng cho cực đối xứng 26 VIII Kỹ thuật tính tốn – Chuẩn hóa giá trị 26 IX Nối ghép bốn cực 27 X Hàm truyền đạt 30 Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology XI Hệ số truyền đạt 30 XII Các thơng số sóng 31 XIII Bốn cực tuyến tính khơng tương hỗ 34 Mạch lọc tần số Mục lục Page 70 40 I Mạch lọc loại K 41 II Trở kháng sóng lọc loai K 42 III Suy giảm sóng, dịch pha sóng lọc loại K 44 IV Mạch lọc loại M 45 V Thiết kế lọc đầy đủ: 49 52 ... bản: Page Lý thuyết mạch Hàm gốc Page 10 Daniel F.S – Hanoi University of Technology Hàm ảnh Hàm gốc Hàm ảnh Lý thuyết mạch Page 11 Daniel F.S – Hanoi University of Technology Lý thuyết mạch Page... University of Technology Lý thuyết mạch Page 13 Daniel F.S – Hanoi University of Technology Lý thuyết mạch Page 14 Daniel F.S – Hanoi University of Technology Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi... Page Lý thuyết mạch Daniel F.S – Hanoi University of Technology Điện trở u(t) = r.i(t) Page U(p) = r.I(p) Lý thuyết mạch Điện cảm Page Daniel F.S – Hanoi University of Technology Lý thuyết mạch