Bài giảng Kỹ thuật Xung - CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Chia sẻ: meoheo6

Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 1 CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN I. ĐẠI CƯƠNG Phân loại tín hiệu • Theo dạng sóng: Tín hiệu tam giác, sin, xung vuông, nấc thang, . . . • Theo tần số : Tín hiệu hạ tần, âm tần, cao tần, siêu cao tần, . . . • Theo sự liên tục : Tín hiệu liên tục biên độ và thời gian. • Theo sự rời rạc : Tín hiệu rời rạc biên độ và thời gian. • Tuần hoàn : Tín hiệu có dạng sóng lặp lại sau mỗi chu kỳ. Một số...

Bạn đang xem 7 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật Xung - CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 1


CHƯƠNG 1.
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

I. ĐẠI CƯƠNG


Phân loại tín hiệu
• Theo dạng sóng: Tín hiệu tam giác, sin, xung vuông, nấc thang, . . .
• Theo tần số : Tín hiệu hạ tần, âm tần, cao tần, siêu cao tần, . . .
• Theo sự liên tục : Tín hiệu liên tục biên độ và thời gian.
• Theo sự rời rạc : Tín hiệu rời rạc biên độ và thời gian.
• Tuần hoàn : Tín hiệu có dạng sóng lặp lại sau mỗi chu kỳ.


Một số tín hiệu liên tục


p(t)
+A

1
T
t
T/2
t
0
-A


Hình 1.1b. Chuỗi xung
Hình 1.1a. Tín hiệu A sin ωt




K
K



0 t
0 t

Hình 1.1d. Hàm mũ
Hình 1.1c. Xung tam giác




GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 3
Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 1
Một số tín hiệu rời rạc

x ( n)

x(n) = sin( n)
8
1

8
n n
…0 …
… -1 0 1 2 3 4 5 6 7 …

Hình 1.2b, Hàm mũ rời rạc
Hình 1.2a, Tín hiệu sin rời rạc


Ngày nay trong kỹ thuật vô tuyến điện, có rất nhiều thiết bị công tác trong một
chế độ đặc biệt: chế độ xung. Trong các thiết bị này, dòng và áp tác dụng lên
mạch một cách rời rạc theo một quy luật nào đó. Ở những thời điểm đóng hoặc
ngắt điện áp, trong mạch sẽ phát sinh quá trình quá độ, phá hủy chế độ công tác
tĩnh của mạch. Bởi vậy việc nghiên cứu các quá trình xảy ra trong các thiết bị
xung có liên quan mật thiết đến việc nghiên cứu quá trình quá độ trong các
mạch đó.
Nếu có một dãy xung tác dụng lên mạch điện mà khoảng thời gian giữa các
xung đủ lớn so với thời gian quá độ của mạch. Khi đó tác dụng của một dãy
xung như một xung đơn. Ngược lại nếu khoảng thời gian kế tiếp của xung đủ
nhỏ so với quá trình quá độ của mạch thì phải nghiên cứu tác dụng của một dãy
xung giống như của những điện áp hoặc dòng điện có dạng phức tạp.
Việc phân tích mạch ở chế độ xung phải xác định sự phụ thuộc hàm số của điện
áp hoặc dòng điện trong mạch theo thời gian ở trạng thái quá độ. Có thể dùng
công cụ toán học như: phương pháp tích phân kinh điển. Phương pháp phổ
(Fourier) hoặc phương pháp toán tử Laplace…


Phương pháp khảo sát
Có nhiều cách để khảo sát sự biến đổi tín hiệu khi đi qua mạch RC, trong đó có
phương pháp quá độ trong mạch điện với 2 phương pháp quen thuộc:
• Giải và tìm nghiệm của phương trình vi phân.
• Tìm hàm truyền đạt của mạch và biến đổi Laplace.
a. Phương pháp tích phân kinh điển.
Phương trình mạch và nghiệm.
d n−1 y (t )
d n y (t ) dy (t )
+ a n−1 + ... + a1 + a0 y (t ) = f (t )
an n −1
n
dt
dt dt
Vế phải của phương trình f(t) đã được xac định, y(t) ở vế trái là nghiệm cần tìm
(điện áp hay dòng điện), nghiệm (họ nghiệm) của y(t) như sau
GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 4
Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 1
y(t) = yxl(t) + yqđ(t)
Nghiệm của phương trình thuần nhất
d n −1 y (t )
d n y (t ) dy (t )
+ a n −1 + ... + a1 + a 0 y (t ) = 0
an n −1
n
dt
dt dt
có 3 dạng: thực đơn, đơn và phức, bội
Nghiệm thực p1, p2, pn có dạng như sau:
y qd = K 1e p1t + K 2 e p2t + ... + K n e pnt

Nghiệm phức p1 = −α + j β , p2 = −α − j β có dạng như sau:
y qd = K 1e −αt cos( βt + φ )

Nghiệm kép p1=p2 có dạng như sau:
y qd = ( K 1 + K 2 t )e p1t

b. Phương pháp toán tử Laplace
Biến đổi Laplace 1 phía được xác định như sau:

F ( s ) = L[ f (t )] = ∫ f (t )e − st dt
0


Mạch tương đương R, L, C

+ +
I(s)
I(s)
sL
i 0/ s 1/sL
u(s) u(s)

Li0
-
-




+ + I(s)
I(s)
1/sC
Cu0
u(s) u(s) sC
u0/s
- -


Hình 1.3. Sơ đồ tương đương của L,C




GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 5
Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 1
Biến đổi Laplace của một số hàm
Hàm f(t) Biến đổi Laplace của f(t)
1 1 1
s
2 T 1
s2
tn
3 n!
s n +1
e-at
4 1
s+a
5 1 1
(1 − e − at )
s( s + a)
a
6 1 1
(e − a1t − e −a2t )
a 2 − a1 ( s + a1 )( s + a2 )

7 1 s
(a1e − a1t − a 2 e − a2t )
a1 − a 2 ( s + a1 )( s + a2 )

8 t n e − at n!
( s + a) n +1
ω
sin ωt
9
s + ω2
2


cos ωt
10 s
s + ω2
2




II. CÁC XUNG THƯỜNG GẶP
1. Hàm bước đơn vị (Unit-step Function)

u(t)

t≥0 1
⎧1
u (t ) = ⎨
t 0
⎩− ε t
0
Hình 1.7. Xung Dirac




Xung Dirac δ (t ) có thể được khảo sát như là đạo hàm của u(t).

GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 7
Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 1




Hình 1.8a. Hàm bước đơn vị gần đúng




Hình 1.8b. Xung Dirac gần đúng

Rõ ràng bước nhảy đơn vị u(t) là giới hạn của u (t ) khi Δ → 0. Từ đó, có thể xác
định xung Dirac gần đúng δ (t ) là đạo hàm của bước nhảy đơn vị gần đúng u (t ) ,
du (t )
δ (t ) =
tức là :
dt
t
∫ δ (τ )dτ
Và u(t) có thể được biểu diễn dưới dạng tích phân : u(t) =
−∞

∫ x(t ).δ (t − to )dt = x(to)
Một kết quả quan trọng
−∞




4. Hàm dốc (Ramp Function)
r(t)

t≥0
⎧t
r(t) = ⎨ = t.u(t)
t
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản