Phân tích mạch trong miền thời gian 6.1 Giới thiệu 6.2 Phương pháp tích phân kinh điển 6.3 Phương pháp toán tử Laplace 6.4 Phương pháp biến trạng thái 6.5 Hàm truyền đạt... 6.2.1 Phương
Trang 1Chương 6
PHÂN TÍCH MẠCH TRONG
MIỀN THỜI GIAN
Trang 2Phân tích mạch trong
miền thời gian
6.1 Giới thiệu
6.2 Phương pháp tích phân kinh điển
6.3 Phương pháp toán tử Laplace
6.4 Phương pháp biến trạng thái
6.5 Hàm truyền đạt
Trang 36.1 Giới thiệu
mạch
Trang 4 Khái niệm về bài toán xác lập và quá độ của mạch
Trang 5 Bài toán xác lập AC :
Trang 6 Bài toán quá độ :
Trang 7 Các bài toán quá độ thường gặp
lên mạch biến thiên đột ngột
(Bài toán xung).
mạch thay đổi (Bài toán có
khóa)
Trang 8 Các phương pháp phân tích quá độ
Green
Trang 96.2 Phương pháp tích phân kinh điển
6.2.1 Phương trình mạch và nghiệm phương trình vi phân
6.2.2 Điều kiện đầu (Sơ kiện)
6.2.3 Phương trình đặc trưng của mạch quá độ
6.2.4 Khảo sát quá độ bằng tích phân kinh điển trên một số mạch đơn giản
6.2.5 Một số ví dụ khác.
Trang 106.2.1 Phương trình mạch và nghiệm phương trình vi phân
đó , ta có phương trình vi phân tổng quát bậc n như sau :
cho mạch (hệ phương trình mô tả mạch) tại một thời điểm bất kỳ.
Trang 11 Nghiệm theo tích phân kinh điển
vi phân cổ điển có dạng :
Trong đó :
Trang 12 Xác định nghiệm xác lập yxl(t)
của chúng : ta có thể áp dụng các phương pháp giải mạch xác lập đã học trong môn học Mạch điện I.
nghiệm này thường xác định theo phương pháp hệ số bất định
Trang 13 Xác định nghiệm tự do ytd(t)
biểu thức của nghiệm tự do Các trường hợp đó là :
trình đặc trưng của mạch Phương trình đặc trưng (PTĐT) xác định từ (1) có dạng :
Trang 14 Các trường hợp nghiệm PTĐT
Trang 15 Các trường hợp nghiệm PTĐT
Trang 16 Các trường hợp nghiệm PTĐT
Trang 176.2.2 Điều kiện đầu (Sơ kiện)
Sơ kiện phụ thuộc : các sơ kiện còn lại.
Sơ kiện độc lập : u c (0 + ) và i L (0 + )
định nếu ta biết được các điều kiện đầu (sơ kiện) :
Trang 18 Xác định sơ kiện độc lập : Bài toán
chỉnh
(0 ) (0 )(0 ) (0 )
áp trên tụ , còn gọi là luật đóng mở (switching laws) :
Trang 19 Xác định sơ kiện độc lập : Bài toán
không chỉnh
(0 ) (0 )(0 ) (0 )
liên tục của từ thông (loop) và điện tích (node) :
(0 ) (0 ) (0 ) (0 )(0 ) (0 ) (0 ) (0 )
Trang 20 Xác định sơ kiện phụ thuộc
Trang 21 Quan hệ giữa các sơ kiện phụ thuộc
còn lại chủ yếu đạo hàm các pt KCL và KVL
C
Trang 22 Bài toán xác định sơ kiện
0 0
0 0
Trang 236.2.3 Phương trình đặc trưng mạch
NX: Phương pháp tuy phức tạp và đòi hỏi kinh nghiệm rút gọn mạch nhưng tổng quát cho tất cả các dạng mạch.
phân (1)
Trang 24 Phương pháp đại số hóa sơ đồ để tìm
phương trình đặc trưng
do phải khác không , nên đòi hỏi:
nút.
Trang 25 Lưu ý khi dùng phương pháp đại số hóa
sơ đồ để tìm phương trình đặc trưng
cửa.
không thỏa mãn nguyên lý lập luận của phương pháp này)
cả các tín hiệu trong mạch
áp hay dòng đó.
Trang 266.2.4 Khảo sát quá độ bằng tích phân kinh điển trên một số mạch đơn giản
1 Mạch quá độ cấp I – RC:
Đóng nguồn áp DC , giá trị
E , tại t = 0 , vào tụ điện C thông
qua điện trở R Tìm điện áp trên tụ
Giải
Trang 27 Mạch quá độ cấp I – RC (tt)
Trang 28 Nhận xét trên mạch cấp I - RC
= RC
[s] = [].[F]
trên thực tế người ta chấp nhận :
Trang 29 Đo hằng số thời gian
Trang 302 Mạch quá độ cấp I - RL
mạch RL tại t = 0 , ta có :
RL Và thời gian quá độ cũng là :
tqđ = 3
Trang 31USING THEVENIN TO OBTAIN MODELS
Obtain the voltage across the capacitor
or the current through the inductor
C a s e 1 1
V o l t a g e a c r o s s c a p a c i t o r
TH C
C
dt
dv C
TH
dt di
Trang 32; (t) i
Trang 33;)
t i
32 )
i
t O
Determine (0 ) : Use steady state assumption and continuity of inductor current
0
O i i
6
1
v
Trang 343 Mạch quá độ cấp II–RLC nối tiếp
tại t = 0 , vào mạch RLC nối tiếp ,
Giải
Trang 35 Mạch quá độ cấp II–RLC (tt)
L
p2 + (R/L)p + 1/LC = 0 Giả sử PTĐT có 2 nghiệm :
Trang 36 Dạng tín hiệu ở mạch quá độ cấp II
p t p t C
p t p t C
Trang 37 Nhận xét trên mạch cấp II - RLC
1 Chế độ không dao động (R > R th )
2 Chế độ tới hạn (R = R th )
3 Chế độ dao động (R < R th )
2
th
L R
C
Trang 38 Đo điện trở tới hạn Rth
tới hạn Giá trị điện trở tới hạn :
ở chế độ dao động.
VR
C
Máy phát sóng
Dao động ký
L