Ebook Lý thuyết mạch điện - TS. Lê Mạnh Việt: Phần 2

Chia sẻ: ViZeus ViZeus | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:146

0
1
lượt xem
0
download

Ebook Lý thuyết mạch điện - TS. Lê Mạnh Việt: Phần 2

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp phần 1 của ebook Lý thuyết mạch điện - TS. Lê Mạnh Việt: Phần 2 tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Mạch lọc tần số, đồ thị Bode, phân tích mạch điện phức tạp tương hỗ và không tương hỗ, tổng hợp mạch tuyến tính,... Để nắm nội dung mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ebook Lý thuyết mạch điện - TS. Lê Mạnh Việt: Phần 2

Lý thuyÕt m¹ch ®iÖn<br /> U1<br /> ;<br /> R1<br /> Biểu thức (4.77) phù hợp với giả thiết phần ñầu là:<br /> I 0− = 0 và ϕo ≈ 0 hay Uo ≈ 0;<br /> Với ñiều kiện (4.78) dễ thấy:<br /> U 2 = – I1 R 2 ;<br /> Từ (4.79) và (4.77) có:<br /> U<br /> U<br /> R<br /> K u = ra = 2 = − 2 ;<br /> U1 U1<br /> R1<br /> Mở rộng với trở kháng Z2, Z1:<br /> I1 =<br /> <br /> K u ( jω ) = −<br /> <br /> (4.77)<br /> (4.78)<br /> (4.79)<br /> (4.80a)<br /> <br /> Z 2 ( jω )<br /> ;<br /> Z 1 ( jω )<br /> <br /> (4.80b)<br /> <br /> Với kết quả trên có thể vẽ sơ ñồ thay thế mạch ở<br /> hình 4.22a.<br /> Với: µ = −<br /> <br /> Z2<br /> và 4.22b.<br /> Z1<br /> <br /> Với: r = – Z2<br /> Ví dụ 2: Tìm Ku cho mạch ở hình 4.23.<br /> Giải:<br /> ðiện trở R1 và R2 tạo nên phản hồi tỷ lệ với Ur với<br /> ñiện áp trên R1.<br /> R1<br /> U r = U ph<br /> (a)<br /> R1 + R2<br /> Lập phương trình vòng ñầu vào:<br /> – Uv + Uo + Uph = 0;<br /> Uo =Uv – Uph;<br /> Theo KðTT có:<br /> AUo = Ur;<br /> <br /> Hình 4.22.<br /> <br /> (b)<br /> (c)<br /> (d)<br /> Hình 4.23.<br /> <br /> ñặt<br /> <br /> <br /> <br /> R1<br /> AU v −<br /> U r  = U r ;<br /> R1 + R2<br /> <br /> <br /> R1<br /> β=<br /> là hệ số phản hồi thì (e):<br /> R1 + R2<br /> A(Uv – õUr)= Ur;<br /> <br /> Giải ra:<br /> <br /> Ku =<br /> <br /> Ur<br /> A<br /> ;<br /> =<br /> U v 1 + βA<br /> <br /> Trong kỹ thuật thường β A > 20 ÷ 30 vì thế gần ñúng.<br /> <br /> 176 • Lt – M®<br /> <br /> (e)<br /> <br /> (f)<br /> (g)<br /> <br /> (4.81)<br /> <br /> Ku ≈<br /> <br /> 1<br /> <br /> β<br /> <br /> =<br /> <br /> R1 + R2  R2 <br /> ;<br /> = 1 +<br /> R1<br /> R1 <br /> <br /> <br /> (4.82)<br /> <br /> Ví dụ 3: Tìm ñiện trở vào và ra cho sơ ñồ mạch hình 4.24.<br /> <br /> Hình 4.24.<br /> Giải:<br /> ðể tìm ñiện trở vào của cửa ra cần phải ngắn mạch Uv (cực 2 nối với ñất như hình<br /> vẽ).<br /> R1/(R1<br /> Lập phương trình dòng qua R3, Ur và U6. Chú ý rằng với hồi tiếp<br /> + R2)= õ ta có ñiện áp trên R1 là õ ur và vì qua KðTT có U6 = – õ AUr. Với dòng ñiện<br /> vào qua R3 là ir có:<br /> U6– Ur = – R3ir;<br /> (a)<br /> – õAUr– Ur = – R3ir =– Ur(õA+1)<br /> R3<br /> U<br /> Rr = r =<br /> ;<br /> (4.83)<br /> ir<br /> 1 + βA<br /> Theo (4.83) ñiện trở ra giảm rất nhiều lần cỡ (20÷30 = õA) so với R3 ñiện trở nối<br /> liền cực ra của KðTT. Dựa theo ñiều này người ta thường bỏ vẽ ngắn mạch ñầu ra bằng<br /> cách nối R3 = 100 ÷200 ôm Ω. Nếu R3 = 0 ta quan niệm rằng bản thân KðTT Có ñiện<br /> trở ra rro nào ñó (cỡ vài chục ÷ vài trăm ôm) thì theo (4.83) ñiện trở ra của mạch:<br /> Rro<br /> ;<br /> (4.84)<br /> Rra =<br /> 1 + βA<br /> Tương tự như trên có thể coi rằng ñiện trở vào (giữa 2 ñiểm 1 và 2) là RV 0 và vì<br /> vậy nó làm thay ñổi Rv.<br /> Rvo<br /> Rv =<br /> ;<br /> (4.85)<br /> (1 + β A) −1<br /> Hay: Rv = Rvo (1 + β A) .<br /> Công thức (4.85) ñã làm tăng ñiện trở vào khi có hồi tiếp.<br /> Ví dụ 4: Tìm ñiện trở vào và ra cho sơ ñồ hình 4.25.<br /> <br /> Lt – M® •<br /> <br /> 177<br /> <br /> Lý thuyÕt m¹ch ®iÖn<br /> <br /> Hình 4.25.<br /> <br /> Hình 4.26.<br /> <br /> Giải:<br /> Như ñã phân tích ở ví dụ 3, nếu có R2 = 0, R1= ∞ thì: β =<br /> <br /> R1<br /> = 1.<br /> R1 + R2<br /> <br /> Vậy sơ ñồ 4.25 là mạch hồi tiếp õ = 1, áp dụng công thức (4.84) và (4.85):<br /> Rra = Rro/ A và Rv = Rvo.A ;<br /> (4.86)<br /> Theo (4.86) nhờ có mạch lặp lại õ = 1 ñã làm giảm ñiện trở ra và tăng ñiện trở vào<br /> của KðTT. ðiều này dùng làm hoà hợp giữa nguồn và tải.<br /> Ví dụ 5: Xác ñịnh truyền ñạt áp vào mạch hình 4.26.<br /> Giải:<br /> Giả sử chưa có ñầu vào Uv2 và R2 ta có:<br /> Ura = – Au1;<br /> Và<br /> <br /> Iv1= (Uv1– U1)/ R1<br /> <br /> Iv1 = (U1– Ura))/R3.<br /> <br /> Giải 3 phương trình trên:<br /> <br /> Ku =<br /> <br /> U ra<br /> AR3<br /> =<br /> ;<br /> U v1 R3 − R1 (1 + A)<br /> <br /> Với:<br /> <br /> ( A + 1) >><br /> <br /> Nên: K u =<br /> <br /> − R3<br /> ;<br /> R1<br /> <br /> Khi ñó:<br /> <br /> Rv1 =<br /> <br /> R3<br /> R1<br /> <br /> vì A = 103 ÷ 106<br /> (4.88)<br /> <br /> UV1<br /> = R1 ;<br /> I1<br /> <br /> Với Uvl ta có hàm truyền ñạt K ul =<br /> <br /> Ku2 = −<br /> <br /> (4.87)<br /> <br /> (4.89)<br /> − R3<br /> thì theo mạch tuyến tính với uv2 có<br /> R1<br /> <br /> R3<br /> có thể xếp chồng kết quả.<br /> R2<br /> Ura = Kul uvl +Ku2. Uv2 +…; (4.89a)<br /> <br /> Vậy từ (4.89a) nếu Kul = Ku2= … Kun = 1 nghĩa là R1 = R2= R3 thì ta có mạch cộng<br /> <br /> 178 • Lt – M®<br /> <br /> áp ngợc.<br /> Ura = –Uvl – Uv2– Uvk;<br /> <br /> (4.89)<br /> <br /> Ví dụ 6: Tìm khuếch ñại cho mạch hình 4.27.<br /> Hình 4.27.<br /> <br /> Hình 4.28.<br /> <br /> Giải:<br /> Dùng phương pháp xếp chồng với mạch ñầu vào vi sai 4.27 có thể coi là 2 bài<br /> toán ứng với 2 ñầu vào Uvl và Uv2 như công thức (4.88) và (4.89):<br /> <br /> U ra = U v 2<br /> <br /> R3<br /> R2 + R3<br /> <br />  R4 <br /> R<br /> 1 +<br />  − U v1 4 ;<br /> R1<br /> R1 <br /> <br /> <br /> (4.89)<br /> <br /> Chú ý trong công thức trên mạch vào Uv2 ñã bị suy giảm<br /> <br /> R3<br /> . Nếu chọn có<br /> R2 + R3<br /> <br /> quan hệ:<br /> R3/ R3 = R1/R4 ;<br /> Thì:<br /> Ura = (Uv2 – Uvl).(R3/R1) ;<br /> Công thức (4.91) ñược áp dụng cho mạch trừ, nếu R3 = R1 thì:<br /> (4.92)<br /> Ura = Uv2 – Uvl ;<br /> Ví dụ 7: Tìm quan hệ giữa dòng ñiện vào Iv với ñiện áp ra ở mạch<br /> <br /> (4.90)<br /> (4.91)<br /> <br /> hình<br /> <br /> 4.28.<br /> Giải:<br /> Mạch ñiện chính là mạch biến ñổi dòng ñiện vào thành ñiện áp.<br /> Xét vòng thể hiện trong mạch với xếp chồng:<br /> <br /> <br /> R − R4 <br /> R3<br />  + U ra<br /> U 1 − I 1  R2 + 3<br /> =0<br /> R3 + R4 <br /> R3 + R4<br /> <br /> Ở ñây có:<br /> <br /> U ra = AU 1<br /> <br /> Giải phương trình trên có:<br /> <br />  R<br /> R <br /> U ra = R2 1 + 4 + 4  I v ;<br /> (4.93)<br />  R2 R3 <br /> Phương trình (4.93) thể hiện ñiện áp ra Ura phụ thuộc vào nguồn dòng Iv, nếu R4 =<br /> R2 = R3 thì:<br /> Ura = 3.R2.Iv ;<br /> (4.94)<br /> Công thức (4.94) dễ tính Ura theo dòng vào và<br /> R2.<br /> Ví dụ 8: Cho mạch hình 4.29.<br /> Tính.<br /> Giải:<br /> Với uo ≈ 0 thì uv = i1(t). R<br /> <br /> Hình 4.29.<br /> <br /> Lt – M® •<br /> <br /> 179<br /> <br /> Lý thuyÕt m¹ch ®iÖn<br /> u ra = −<br /> <br /> Vậy: u ra = −<br /> <br /> 1<br /> il (t )dt<br /> C∫<br /> <br /> 1 u v (t )<br /> dt<br /> C∫ R<br /> <br /> 1<br /> (4.95)<br /> u v (t ) dt ;<br /> RC ∫<br /> Công thức cho quan hệ tích phân của ñiện áp ra theo ñiện áp vào và mạch hình<br /> 4.29 gọi là mạch tích phân.<br /> Ví dụ 9: Lập các sơ ñồ sử dụng KðTT thuờng gặp và thay thế nó bằng các sơ ñồ<br /> tương ñương ñể dễ phân tích.<br /> u ra = −<br /> <br /> Giải: Có 3 dạng thường sử dụng ở hình (4.30a,b,c) có thể lập sơ ñồ tương ñương<br /> hình (4.30d,e,f):<br /> <br /> Ura<br /> <br /> a)<br /> <br /> d)<br /> <br /> U2+KU1<br /> <br /> b)<br /> <br /> e)<br /> <br /> U2= -KU1<br /> <br /> c)<br /> c)<br /> <br /> f)<br /> f)<br /> <br /> Hình 4.30.<br /> Với mạch KðTT không có nối ñất (mát) có thể sử dụng 3 sơ ñồ<br /> hình<br /> 4.31a,b,c. Có thể lập các sơ ñồ tương ñương ở hình 4.31e,f, g, và các hệ số Ku, Ki của<br /> nó.<br /> <br /> 180 • Lt – M®<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản