phan tich mach dien

Mục đích: Trang bị cho sinh viên những kiến thức về nguyên lý hoạt động, đặc tính, tham số và lĩnh vực sử dụng của các loại cấu kiện điện tử để làm nền tảng cho các môn học chuyên ngành. Dưới đây là các khái niệm, định luật và các phương pháp cơ bản phân tích mạch điện.

CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM, ĐỊNH LUẬT VÀ CÁC PHƯƠNG

PHÁP CƠ BẢN PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN

ς µ τ το〈ν η χ, τν ηι υ ề ặ ọ ệ đượχ βι υ δι ν β ι η◊µ χ α χ〈χ ể ễ ở ủ

βι ν χ λ π Σ( ξ,ψ, ) ế độ ậ

• Μ ηνη ξ λ ηαι λο ι τν ηι υ

ADC: Analog to Digital Converter

2 Các thông số tác động và thụ động của mạch điện (1)

2 1 Χ〈χ τηνγ σ τ〈χ νγ χ α µ χη ι ν

• Τηνγ σ τ〈χ νγ χ∫ ν γ ι λ◊ τηνγ σ τ ο νγ υ ν ⌠ λ◊ χ〈χ τηνγ σ χ τρ νγ χηο τνη χη τ τ ο ρα τν ηι υ ϖ◊ χυνγ χ π ν νγ λ νγấ ă ượ χ α χ〈χ πη ν τ µ χη ι ν ủ ầ ử ạ đ ệ

2 Các thông số tác động và thụ động của mạch điện (3)

2 2 Χ〈χ τηνγ σ τη νγ χ α µ χη ι ν

Τρονγ ⌠ π( τ) = υ( τ) ι( τ) λ◊ χνγ συ τ τ χ τη ι

• Ν υ υ( τ) ϖ◊ ι( τ) νγ χ χηι υ τη π( τ) χ⌠ γ ι〈 τρ µ

 πη ν τ χυνγ χ π ν νγ λ νγ , νγ η α λ◊ πη ν τ χ⌠ τνη χη τ τχη χ χ ( ϖ δ νγ υ ν)

• Ν υ υ( τ) ϖ◊ ι( τ) χνγ χηι υ τη π( τ) χ⌠ γ ι〈 τρ δ νγ ,

ϖ ψ τ ι τη ι ι µ ⌠ πη ν τ νη ν ν νγ λ νγ , νγ η α λ◊

πη ν τ χ⌠ τνη χη τ τη νγ

• Đặχ τρ νγ χηο σ τιυ τ〈ν ϖ◊ τχη λυ ν νγ λư ự ỹ ă ượνγ λ◊ χ〈χ τηνγ σ τη νγ χ α πη ν τ

Θυαν η ϖ πηα γ ι α δ∫ νγ ι ν ϖ◊ ι ν 〈π ệ ề ữ đ ệ đ ệ

τρν χ〈χ πη ν τ ầ ử Ρ, Λ, Χ

χ Τηνγ σ χ α χ〈χ πη ν τ µ χ ν ι τι π ϖ◊ σονγ σονγố ủ ầ ử ắ ố ế

Κηι χ⌠ κ πη ν τ µ χ ν ι τι π ηο χ σονγ σονγầ ử ắ ố ế ặ

2 3 Đặχ τυψ ν ι ν 〈π ∆∫ νγ ι ν (ế Đ ệ – đ ệ Đặχ τυψ ν ς−Α)ế

• χ τυψ ν ι ν 〈π δ∫ νγ ι ν– ( ηαψ χ∫ ν γ ι λ◊ ọ đặχ τυψ ν ς−Α) χ α µ τ πη ν τ µ χη ι ν µ τ µ ι ủ ộ ầ ử ạ đ ệ ả ố

1

R

E u

R R

dix

−

=

2 Các thông số tác động và thụ động của mạch điện (11)

Β◊ι τ π 1.1

Τρν χνγ µ τ η τρ χ τ α , ϖ χ τυψ ν ς−Α χ α χ〈χ ι ν τρ χ⌠ γ ι〈 τρ : 1κΩ, 5 κΩ ϖ◊ 20Ω

3 Biểu diễn phức các tác động điều hòa, trở kháng & dẫn nạp (2)

j t M

σ βι ν ι + Trong trường hợp biến đổi ự ế đổ đ ệι ν 〈π δ∫ νγ ι ν– đ ệ ηαψ νγ χ λ ι.ượ ạ

dòng điện – điện áp, toán tử gọi

là trở kháng Z của mạch:

+ Trường hợp biến đổi điện áp –

dòng điện, toán tử gọi là dẫn

3.2 Τρ κη〈νγ ϖ◊ δ ν ν π ( ττ)ở ẫ ạ

3 Biểu diễn phức các tác động điều hòa, trở kháng & dẫn nạp (4)

( )

( ) ( )

Β◊ι τ π 1 4ậ

Χηο µ χη ι ν νη ηνη Β1 2 , βι τạ đ ệ ư ế

Ζ1 = (4 ,5 5 + 6 ϕ) Ω; Ζ2 = ( 2,5−ϕ) Ω; Ζ3 = ϕ Ω, Ζ4 = ( 4 + ϕ2) Ω;

υ Α ϖ◊ Β χ α µ χη ι ν

3 Biểu diễn phức các tác động điều hòa, trở kháng & dẫn nạp (8)

Hình B1.3

• Πη ν τ τυψ ν τνη ( λινεαρ)ầ ử ế : Λ◊ πη ν τ µ◊ χ〈χ τηνγ σ χ α ν⌠ κηνγ πη τηυ χ ι ν 〈π ηαι υ ηαψ ố ủ ụ ộ đ ệ ở đầ

δ∫ νγ ι ν ι θυα ν⌠ Νγ ượχ λ ι λ◊ πη ν τ πηι τυψ ν ạ ầ ử ế

( νον−λινεαρ) ς δ χ〈χ λινη κι ν τη νγ Ρ, Λ, Χ λ◊ χ〈χ λινη κι ν τυψ ν τνη

• Đặc tuyến V-A là đường thẳng.

• Phương trình của mạch là phương

• Đặc tuyến V-A không là đường thẳng.

• Phương trình của mạch là phương

trình vi phân phi tuyến.

• Không thể áp dụng nguyên lý xếp chồng.

• Có thể phát sinh các hài mới khi có

tác động của có phổ bất kỳ.

4 Mạch tuyến tính và phi tuyến (2)

Phi tuyến

– Nhánh thuộc cây gọi là nhánh cây (N c)

– Nhánh không thuộc cây gọi là bù cây (N b)

5 Các khái niệm cơ bản về mạch điện (2)

∑ a k = 1 nếu dòng điện nhánh đi ra khỏi nút đang xét.

a k = -1 nếu dòng điện nhánh đi vào nút đang xét

a k = 0 nếu nhánh không thuộc nút đang xét

0

k k

k

b u =

∑ b k = 1 nếu chiều điện áp trên nhánh cùng chiều vòng quy ước

b k = -1 nếu chiều điện áp trên nhánh ngược chiều vòng quy ước

b k = 0 nếu nhánh không thuộc vòng đang xét

7 1 Πη ươ νγ πη〈π ι ν 〈π ντ đ ệ

7 2 Πη νγ πη〈π δ∫ νγ ι ν ϖ∫ νγ

7 3 Πη ươ νγ πη〈π δνγ νγ υψν λ ξ π χη νγ ế ồ

7 4 Πη νγ πη〈π νγ υ ν τ νγ νγ (Τηεϖενιν)

7.1 Phương pháp điện áp nút (1)

7.1 Πη νγ πη〈π ι ν 〈π ντươ đ ệ

• Ν ι δυνγ πη νγ πη〈π ν◊ψ δ α τρν ộ ươ ự địνη λυ τ ậ Κιρχηηοφ φ 1.

• Χ〈χ β χ χ α πη νγ πη〈π:ướ ủ ươ

– Bước 1: Tính số nút Nn của mạch điện cần phân tích, chọn 1 nút làm gốc và coi điện thế của nút đó bằng 0.

– Bước 2: Viết phương trình dòng điện cho Nn – 1 còn lại, ta sẽ có một hệ (Nn

– 1) phương trình độc lập tuyến tính, với các ẩn số là điện áp tại các nút.

– Bước 3: Giải hệ (Nn – 1) phương trình ta sẽ tìm được điện thế tại các nút

của mạch điện, và từ đó ta có thể tìm được dòng điện trong tất cả các nhánh của mạch điện.

Từ biểu thức (*) sinh viên hãy đưa ra quy tắc viết trực tiếp phương trình

I I

• Nếu các dòng điện là xoay chiều (thể hiện bằng số phức) thì chiều của

dòng điện đã được thể hiện ở pha của nó (Arguymen)

Κιρχηηοφ φ 2.

• Χ〈χ βướχ χ α πηủ ươνγ πη〈π:

– Bước 1 : Tính số vòng độc lập của mạch điện cần phân tích, chọn chiều cho dòng điện trên các vòng (Về nguyên tắc chọn một cây của mạch, sau đó thêm vào các bù cây, cứ mõi bù cây thêm vào sẽ cho 1 vòng độc lập)

– Bước 2: Viết phương trình điện áp cho Nb vòng, ta sẽ có một hệ Nb

phương trình độc lập tuyến tính, với các ẩn số là các dòng điện của các vòng.

– Bước 3: Giải hệ Nb phương trình ta sẽ tìm được dòng điện trên các, và

từ đó ta có thể tìm được dòng điện trong tất cả các nhánh của mạch điện.

Từ biểu thức (**) sinh viên hãy đưa ra quy tắc viết trực tiếp phương trình

cho các vòng còn lại của mạch điện?

E E

Β◊ι τ π 1 8ậ

• Τνη δ∫ νγ ι ν τρονγ χ〈χ νη〈νη χ α µ χη ι ν ηνη Β1.6 ϖ◊ ηνη Β.1.7 β νγ πη νγ πη〈π δ∫ νγ ι ν ϖ∫ νγ ằ ươ đ ệ

• Κι µ τρα κ τ θυ τρν πη ν µ µ Χιρχυιτµακερ.ể ế ả ầ ề

, , (

;

2 1

b) Vẽ đặc tuyến V-A khi có tải mắc

vào hai điểm X, X’?

SC X

E E

u I

7.5 Quy tắc phân áp và phân dòng (1)

E R u

R

=

=

∑

7.5 Quy tắc phân áp và phân dòng (3)

0 2 1

I R i

I R i

U1, I1: điện áp và dòng điện tại cửa 1

U2, I2: điện áp và dòng điện tại cửa 2

U z

=

1

2 22

2 I 0

U z

I =

=

1

1 12

2 I 0

U z

I =

=

2

2 21

U z

1 U 0

I y

=

1

2 22

2 U 0

I y

=

1

1 12

2 U 0

I y

=

2

2 21

1 U 0

I y

=

2 I 0

U a

=

2

1 22

2 U 0

I a

=

2

1 12

U a

=

2

1 21

I a

U =

=

1 I 0

U b

=

1

2 22

1 U 0

I b

=

1

2 12

1 U 0

U b

=

1

2 21

1 I 0

I b

=

1 U 0

U h

=

1

2 22

2 I 0

I h

=

1

1 12

2 I 0

U h

=

2

2 21

1 U 0

I h

=

1 I 0

I g

=

1

2 22

2 U 0

U g

I =

=

1

1 12

2 U 0

I g

=

2

2 21

1 I 0

U g

U =

=