Bài giảng Giải tích mạch: Chương 4.1 - Đỗ Quốc Tuấn

Phần 1 bài giảng Giải tích mạch - Chương 4: Phân tích mạch trong miền thời gian giới thiệu các kiến thức phân tích mạch trong miền thời gian, phương pháp tích phân kinh điển. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Trang 1

Chương 4 : Phân tích mạch trong miền thời gian

 Gi ải bài toán quá độ của mạch điện

 Phương pháp tích phân kinh điển

• Định luật Ohm và Kirchhoff dạng toán tử

• Phân tích m ạch dùng toán tử Laplace

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Trang 2

Trang 3

4.1 Gi ới thiệu

Trang 4

Bài gi ảng Giải tích Mạch 2014 4

 Bài toán quá độ :

 Dạng tín hiệu uc(t) khi t > 0 (tín hiệu quá độ )

 Sau khi đóng khóa và mạch xác lập : uCxl2 = 4 V

 Trước khi đóng khóa : mạch xác lập và ta có uCxl1 = 12V

• Bài toán quá độ :

Trang 5

 K ết luận :

Bài toán quá độ (transient analysis) cho ta kết quả đúng

tại mọi thời điểm

tquá độ

t

Trang 6

Các d ạng bài toán quá độ thường gặp

 Bài toán quá độ do tác động

lên mạch biến thiên đột ngột

(Bài toán xung)

 Bài toán quá độ do thông

số mạch thay đổi (Bài toán

có khóa)

Trang 7

4.2 Phương pháp tích phân kinh điển

Trang 8

 Phương trình mạch trong miền thời gian

 Xây dựng hệ PT theo hai định luật Kirchhoff→hệ PTVP

 Rút gọn theo 1 biến bất kỳ→PTVP cấp n mô tả quan hệ

giữa đáp ứng cần tìm y(t) và nguồn tác động

: các h ằng số : t ổ hợp các nguồn tác động

 Phương pháp tích phân kinh điển: tìm nghiệm quá độ bằng cách giải PTVP (1) theo cách giải cổ điển

Trang 11

Trang 12

 Các trường hợp nghiệm đặc trưng

Nghiệm p1, p2, … , pn thực, phân biệt :

Trang 13

 Các trường hợp nghiệm đặc trưng

Nghiệm phức liên hiệp

Trang 14

Suy ra phương trình đặc trưng

Nhận xét: phương pháp tổng quát , áp dụng cho hầu hết các trường hợp, đòi hỏi kỹ năng rút gọn…→nhìn chung là khá phức tạp, mất nhiều thời gian tính toán

Trang 15

 Cách đại số hóa mạch

Triệt tiêu các nguồn độc lập

Thay các phần tử mạch bằng các giá trị đại số

Do tác động của sơ đồ đại số là 0, nhưng

nghiệm tự do phải khác không , nên :

• Z v (p) = 0 (trở kháng vào của một nhánh đối với dòng điện)

• Y v (p) = 0 (dẫn nạp vào giữa hai nút đối với điện áp)

• Các định thức của Z ml (p) hay Y n (p) bằng 0

→ Phương trình đặc trưng

Trang 16

 Không dùng cho các tín hiệu : dòng qua dây dẫn hoặc áp trên cửa

 Không dùng cho các mạch có khớp nối và không tương

hỗ (do không thỏa mãn nguyên lý lập luận của phương pháp này)

 Nếu PTĐT có bậc bằng bậc quá độ mạch : dùng được cho

Trang 17

 Điều kiện đầu (sơ kiện của bài toán mạch)

 Với phương trình đặc trưng bậc n, các hệ số K i có thể xác định nếu ta biết được các điều kiện đầu (sơ kiện) :

y(0+) ; y’(0+) ; … ; y(n-1)(0+)

 Sơ kiện có 2 loại

◦ Sơ kiện độc lập: u C(0+) & i L(0+)

◦ Sơ kiện phụ thuộc: là tất cả các sơ kiện còn lại (bao

g ồm cả các sơ kiện đạo hàm).

Trang 18

 Đối với mạch điện chỉnh : dùng luật liên tục của dòng qua cuộn dây và áp trên tụ , còn gọi là luật đóng ngắt

(switching laws)

 Các giá trị tại t = 0- xác định từ việc giải mạch khi t < 0

 Xác định sơ kiện độc lập

(0 ) (0 ) (0 ) (0 )

(0 ) lim ( ) : 0 (0 ) lim ( ) : 0

Trang 19

 Đối với mạch điện không chỉnh :

◦ Dùng lu ật liên tục của từ thông (loop)

 M ạch chứa tập cắt cảm

◦ Lu ật bảo toàn điện tích (node)

 M ạch chứa vòng điện dung

k Ck k Ck node node

Trang 20

 Đối với mạch điện không chỉnh chứa hổ cảm:

1

1 2

(0 ) (0 ) 0

DC

E i

R i

Trang 21

 Đối với mạch điện không chỉnh chứa hổ cảm:

1 2

(0 ) 0 (0 ) 0

i i

Trang 22

M L

Trang 23

1 2

L L

 Hệ số ghép k=1→ viết thêm các PT Kirchhoff → sơ kiện

1 2

1 2 2

Trang 24

 Thường dựa vào 3 cơ sở

 Xác định sơ kiện phụ thuộc

Giá trị sơ kiện độc lập

Giá trị nguồn tác dộng tại t = 0+

Hệ phương trình mô tả mạch tại t = 0+

Các sơ kiện đạo hàm → tìm từ việc lấy đạo hàm

các PT KCL & KVL

Trang 25

Qui trình PP tích phân kinh điển

 Sơ kiện : Tìm đủ số sơ kiện cho bài toán

 Xác định Ki : Dựa vào y(t) và sơ kiện , tính các hệ số Ki

( ) td ( ) xl ( )

y t = y t + y t

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	538,87 KB