bài giảng mạch điện chương 5 ppsx

https://www.youtube.com/watch?v=Sp48CAhuWJo https://www.youtube.com/watch?v=trZur_QpTZs https://www.youtube.com/watch?v=4bTbo5GmIZE Câu hỏi 1: Khái niệm mạng 2 cửa? Câu hỏi 2: Các thông số của mạng hai cửa, và cách xác định các thông số của mạng 2 cửa? Câu hỏi 3: Phân loại mạng 2 cửa? Câu hỏi 4: Các thông số làm việc của mạng 2 cửa

CHƯƠNG V

MẠNG HAI CỬA

5.1 Khái niệm

Mạng hai cửa là một thiết bị điện có một cửa ngõ để nhận năng lượng hay tín hiệu còn cửa kia để trao đổi năng lượng hay tín hiệu với các bộ phận khác

12 11

2 U

1

U

I

I Z

Z

Z Z

0 2 1

I1

U 11





I Z

Dạng ma trận

Các thông số Z của mạng 2 cửa Z11 , Z12 , Z21 , Z22 không phụ thuộc dòng áp mà chỉ phụ thuộc vào kết cấu và các thông số ở bên trong mạng hai cửa, chúng là các thông số đặc trưng

Xác định các thông số Z

0 2 1

012

0 1 2

2 Phương pháp xác định các thông số Z

Cách 1: Dựa vào mạch điện cụ thể tìm cách viết mối quan hệ

theo các biến (U1, U2) theo (I1, I2) sao cho giống dạng hệ phương trình trạng thái Các hệ số đứng trước I1, I2 sẽ chính

là các thông số Z cần tìm

Cách 2: Tính các thông số Z theo công thức ngắn mạch hoặc

hở mạch

Ví dụ 5.1 Cho mạng 2 cửa hình 5.2 tính các thông số Z

602

21

Z

4 1

I 2

R 1

I 2

R 3

gR 2

U 2

R 2

U 1

I 3

gR 2

R 2

U 3

g.U 2

1

I3

R1

R1

R1

I2

R3

gR2

12 11

2 I

1

I

Y Y

Y Y

0 2 1

U 1

I 11





U Y

0 2 1

U 2

I 21





U Y

0 1 2

U 2

I 22





U Y

012

I12





U Y

(dẫn nạp vào cửa 1 khi ngắn mạch cửa 2)

(dẫn nạp vào cửa 1 khi ngắn mạch cửa 2)

(dẫn nạp vào cửa 2 khi ngắn mạch cửa 1)

(dẫn nạp vào cửa 2 khi ngắn mạch cửa 1)

3 0

2 1

1

U 2

I 21

U 6

4

10 1

3.U

6 4 1

I 4

2 4 1

I 2

1 0

1 2

6 4 2

I 4

2 4 2

I

23

42

U Mà

10

30

12

I

2 3

4 2

2 I

U Vì

1

I 21

H

2

I

2

U 12

H 1

I 11

H

1

21

12 11

2 I

1

U

U

I H

H

H H

4 Hệ phương trình trạng thái dạng H

Dạng ma trận

( 0 2 1

0 2

1

I2

I 21





U H

)

(012

U 1

U 12





I H

Xác định thông số H

Trở kháng vào cửa 1 khi ngắn mạch cửa 2

Hệ số khuếch đại dòng khi ngắn mạch cửa 2

Dẫn nạp vào cửa 2 khi hở mạch cửa 1

Hệ số khuếch đại áp khi hở mạch cửa 1

10 0

2 1

10 2

3

4 1

Vì

3

2 0

2 1

2  I 

I Vì

3

2012

6

1 0 1 2

Ví dụ 5.5 Cho mạng hai cửa như hình 5.6 Xác định thông

2  U 

I Vì

2

U 21

A

1 I

2

I 12

A 2

U 11

A

1

21

12 11

1 I

1

U

I

U A

A

A A

0 2

2

U 1

U 11





I A

5 Hệ phương trình trạng thái dạng A

Dạng ma trận

0 2

2

U 1

I 21





I A

0 2 2

I 1

U 12

I 1

I 22







U A

U 3

2 6

4 1

2 2

) 2

1 2

1

(

2 0

2 2

I 1

U 12

U I

I

vì U

U 1

I 21





I A

1 0

2 2

5.3 Phân loại mạng hai cửa

1 Mạng hai cửa tương hỗ

Điều kiện để tương hỗ:

Đối với thông số Z: Z12 = Z21

Đối với thông số Y: Y12 = Y21

điều kiện: không có nguồn phụ thuộc

(mạch tương hỗ là cho phép dòng điện truyền từ hai đầu giống nhau)

2 Mạng hai cửa đối xứng

Khi thay đổi chiều truyền đạt trên hai cửa thì các tính chất, thông

số không thay đổi

Điều kiện để đối xứng:

Z 11

Z

21

Z 12

Y 11

Y

21

Y 12

Y

•Sơ đồ mạch tương đương mạng hai cửa đối xứng khi tính thông

•Sơ đồ mạch tương đương mạng hai cửa đối xứng khi tính thông số Y

Y 2 = Y11 + Y 12

Y1 =- Y12

Y3 = Y22 +Y12

Hình 5.9

Hình 5.10

A 2

Z 21

A 2

Z 11

A 2

I 22

A 2

Z 2

I 21

I 12

A 2

Z 2

I 11

A 2

I 22

A 2

U 11

I 12

A 2

U 11

A 1

I12

A1

U22

AA

A

12A1

I

1U2

11 A

A 1

I 11

A 

11

A 1

Z 21

A 1

Z 22

A 1

I 11

A 1

U 21

I 12

A 1

U 22

A 2

I 2

U V2

12

11

A A

A A

A

=

A 12

A 1

I 1

U

1 ng   Z

A1

) 2

4

1 2

(

2 0 2 2

U 1

U 11

(

2 11

U U

vì I

1 0 2 2

2 0

2 2

)

3(

2

6 22

A 12

A 1

1 2 22

A 12

A 1

I 1

U

1 h     Z

A 2

Z 21

A 2

Z 11

A 1V

•5 Trở kháng sóng của mạch hai cửa ( Z C )

A22

A11

A2

A11

A

chg 

21

A12

Ashg 

a

e 2

nếu a = 0 suy ra U1 = U2 :Tín hiệu không bị suy giảm

a > 0 suy ra U1 > U2 : Tín hiệu khi đi qua mạch bị suy giảm.b: góc lệch pha giữa U1 và U2

Giá trị hiệu dụng

5Ω 9

4,5 6,75 4,5)9

(6,75 2

I 2

I td

Z 2

I 2

U 22

2

I a

Ta có:

Mà:

 2Ω

2 I

.4,5 2

I 9 4,5

6,75 9 2

I 1

U 12

3,5 Ω 9

6,75 4,5 6,75).4,5

(9 1

I 1

.I td

Z 1

I 1

U 11

I 2

U 

6,75 4,5

9

.4,5 1

I b

U21

Ví dụ 5.10  Xác định các thông số Z, A của mạng hai cửa

hình 5.19

Tìm dòng điện qua điện trở 5Ω đó

Hình 5.19

300I 1

400I 1

2

25I 1

75I 2

U   

Giải

Dùng phương pháp dòng mắt lưới, viết phương trình dòng mắt lưới như hình vẽ:

50I1 + (50 + 50)I2 – 50I3 = U2 (2)

I 3

1 2

U

75 1 1

I

(7) 2

I 3

500 2

U 3

16 1

U

3

122

A

S,

75121

A

,3

50012

A

,3

1611

I 2

I 3

580 1

02( I

21

I8

4 1

U3

4.I3

8.I2

84 82

U11

0)48(4 8)

()84

2

U1

U1

U1

I2

U1

I21

02(U 

21U

81

U4

1

21

U3

161

U8

1

21

U4

161

U2.4.8 1

8).U

(4)

4

18

1(

21

U3

I4

I2

164

8.4.8

22

I1

U12

8)U

(44

I3

I

1

3 4

8 4 8

2 8 4

2 4 8 2

I 1

U 1

U 1

I 2

I 1

I 22