Mạch phi tuyến

(cid:37)(cid:172)(cid:44)(cid:3)(cid:42)(cid:44)(cid:1190)(cid:49)(cid:42)(cid:3)(cid:48)(cid:208)(cid:49)(cid:3)(cid:48)(cid:1188)(cid:38)(cid:43)(cid:3)(cid:264)(cid:44)(cid:1226)(cid:49)(cid:3)(cid:21)(cid:37)

Chöông 9: Maïch phi tuyeán

9.1 Caùc phaàn töû khoâng tuyeán tính vaø caùc ñaëc tröng.

9.2 Maïch ñieän trôû khoâng tuyeán tính nguoàn DC.

9.3 Maïch ñieän trôû khoâng tuyeán tính nguoàn AC.

9.4 Maïch phi tuyeán ñoäng vaø caùc phöông phaùp phi soá .

9.5 Caùc phöông phaùp soá giaûi maïch phi tuyeán ñoäng.

http://www.khvt.com Trang 1 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

9.1 Caùc phaàn töû khoâng tuyeán tính (KTT) vaø caùc ñaëc tröng

9.1.1 Ñieän trôû khoâng tuyeán tính. 9.1.2 Ñieän caûm khoâng tuyeán tính. 9.1.3 Ñieän dung khoâng tuyeán tính. 9.1.4 Caùc thoâng soá ñaëc tröng cho phaàn töû khoâng

tuyeán tính.

9.1.5 Caùc phöông phaùp phaân tích maïch khoâng tuyeán

tính.

http://www.khvt.com Trang 2 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

9.1.1 Ñieän trôû khoâng tuyeán tính

iR

+

-

u R

uR

(cid:132) Laø phaàn töû KTT 2 cöïc , coù quan heä giöõa ñieän aùp treân caùc cöïc uR , vaø doøng qua noù iR laø haøm phi tuyeán.

iR

1/R

+

-

u R

1. uR = fR(iR) -> phuï thuoäc doøng. 2. iR = (cid:77)R(uR) -> phuï thuoäc aùp.

uR

iR

Neáu thoûa caû hai laø khoâng phuï thuoäc.

Trong ñoù : (cid:77)R(uR) vaø fR(iR) laø

caùc haøm phi tuyeán.

http://www.khvt.com Trang 3 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

(cid:131) Caùc tính chaát cuûa trôû phi tuyeán

i

+

(cid:132) Khoâng ñoái xöùng qua taâm .

+

u

i

-

u 1

i

-

u

-

cos(

i t ( )

)

(cid:32)

(cid:14)

t(cid:90) (cid:77) n (cid:14)

u1 = f(i1) (cid:122) u = f(i) (cid:132) Coù khaû naêng taïo haøi . (cid:102) (cid:166)

i

1 (cid:32)

u

sin (

)

t (cid:90)

e(t)

i

( ) i t

(cid:108)

(cid:32)

i

+

(cid:31)

(cid:132) Coù theå xaáp xæ töøng ñoaïn. t (cid:90) (cid:83) (cid:31) (cid:31) (cid:173) (cid:174) 2 t (cid:83) (cid:90) (cid:83) (cid:31) (cid:175)

mE R 0

(cid:173) (cid:176) (cid:174) (cid:176)(cid:175)

u

1/R

e(t)

(cid:132) Khoâng coù tính tæ leä vaø xeáp

-

u

choàng.

http://www.khvt.com Trang 4 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

(cid:131) Caùc phaàn töû thöïc cuûa trôû KTT

(cid:132) Diode lyù töôûng. (cid:132) Diode p-n : coù ñaëc

tuyeán :

u U

(cid:32)

(cid:16)

(cid:170) (cid:171) (cid:171) (cid:172)

(cid:186) 1 (cid:187) (cid:187) (cid:188)

(cid:132) Diode tunnel. (cid:132) Ñeøn khí laïnh.

http://www.khvt.com Trang 5 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

9.1.2 Ñieän caûm khoâng tuyeán tính

(cid:132) Laø phaàn töû KTT 2 cöïc , coù quan heä giöõa töø thoâng moùc voøng (cid:92)L , vaø doøng iL laø haøm phi tuyeán. Quan heä naøy goïi laø ñaëc tuyeán cuûa caûm phi tuyeán vaø ñöôïc vieát döôùi :

hay :

L i (

)

(cid:32)

(cid:92)L = fL(iL) 1. d iL = (cid:77)L((cid:92)L ) . 2. (cid:92) dt (cid:132) Ñieän aùp treân caûm KTT : (cid:132) Ví duï : cuoän daây loõi khoâng khí coù :

(

)

(cid:80)(cid:32) 0

di L dt 2 N A l

(N:soá voøng daây , A : tieát dieän loõi , l : chieàu daøi maïch töø) laø caûm tuyeán tính .Khi thay loõi saét ta coù cuoän caûm KTT.

http://www.khvt.com Trang 6 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

(cid:131) Caùc phaàn töû thöïc cuûa caûm KTT

http://www.khvt.com Trang 7 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

9.1.3 Ñieän dung khoâng tuyeán tính (cid:132) Laø phaàn töû KTT 2 cöïc , coù quan heä giöõa ñieän tích q , vaø ñieän aùp u laø haøm phi tuyeán. Quan heä naøy goïi laø ñaëc tuyeán cuûa caûm phi tuyeán vaø ñöôïc vieát döôùi :

hay :

q = fC(u) u = (cid:77)C(q ) .

( ) C u

i C

(cid:32)

1. 2. (cid:132) Doøng ñieän qua dung KTT :

dq dt

du dt

(

)

(cid:72)(cid:32) 0

(cid:132) Ví duï : tuï ñieän caùch ñieän khoâng khí coù :

A d

(A: dieän tích baûn cöïc , d : khoaûng caùch caùc baûn cöïc) laø dung tuyeán tính .Khi thay caùch ñieän ta coù tuï KTT.

http://www.khvt.com Trang 8 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

(cid:131) Caùc phaàn töû thöïc cuûa dung KTT

http://www.khvt.com Trang 9 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

(cid:131) Lieân quan giöõa caùc phaàn töû KTT

http://www.khvt.com Trang 10 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

9.1.4 Caùc thoâng soá ñaëc tröng cho

phaàn töû KTT

(cid:132) Ñieän trôû , ñieän caûm, ñieän

dung tónh vaø ñoäng:

(cid:32)

u i

(cid:32)

M d u d i

(cid:173) (cid:176) (cid:176) (cid:174) (cid:176) (cid:176)(cid:175)

(cid:32)

q u

(cid:92) i

(cid:32)

M d q d u

d (cid:92) d i

(cid:173) (cid:176) (cid:176) (cid:174) (cid:176) (cid:176)(cid:175)

http://www.khvt.com Trang 11 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

9.1.5 Caùc phöông phaùp phaân tích

maïch KTT

(cid:132) Goàm coù 5 nhoùm PP chính

sau ñaây :

1. Phöông phaùp ñoà thò: Tìm toaùn döïa

ñaùp öùng baøi treân veõ ñoà thò.

2. Phöông phaùp giaûi

tích: Gaàn ñuùng ñaëc tuyeán cuûa phaàn töû phi tuyeán baèng ptrình toaùn -> theá vaøo heä pt moâ taû maïch .

http://www.khvt.com Trang 12 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

2. Phöông phaùp giaûi tích

a) Gaàn ñuùng baèng ña thöùc: giaû

)

(

)

...

a u ( 1

(cid:14)

(cid:16)

(cid:14)

söû coù ñt : i = f(u) u (cid:32)

)

(cid:32)

(cid:14) 1 n

! coù

(cid:16) ( f u d u ñaëc

u tuyeán thöïc Neáu nghieäm , ta choïn moät soá ñieåm treân ñaëc tuyeán vaø giaûi heä tìm caùc heä soá an.

b) Gaàn ñuùng baèng caùc ñoaïn

thaúng (tuyeán tính hoùa töøng ñoaïn) : http://www.khvt.com

Trang 13 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

3. Phöông phaùp tieäm caän

a) Phöông phaùp chuaån tuyeán tính : Xeùt maïch xaùc laäp KTT. Xem caùc dao ñoäng coù bieân ñoä vaø taàn soá khoâng ñoåi . Chuyeån caùc phöông trình vi phaân veà phöông trình ñaïi soá.

b) Phöông phaùp bieân ñoä bieán thieân chaäm: Xeùt maïch quaù ñoä KTT. Giaû thieát bieân ñoä vaø pha cuûa caùc tín hieäu bieán thieân chaäm -> boû qua caùc ñaïo haøm cuûa bieân ñoä vaø pha -> giaûm baäc cuûa heä phöông trình vaø giaûi.

http://www.khvt.com Trang 14 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)

(cid:131) PP hình aûnh pha vaø PP soá

4) Phöông phaùp hình aûnh pha: Veõ caùc ñöôøng cong tích phaân cuûa heä pt vi phaân KTT, töø ñoù xaùc ñònh nghieäm quaù ñoä hay xaùc laäp baèng ñoà thò pha .

5) Phöông phaùp soá: Xaây döïng heä phöông trình vi phaân KTT cho maïch (phöông trình caân baèng hay phöông trình traïng thaùi) . Töø ñoù aùp duïng caùc thuaät toaùn laëp ñeå giaûi heä phöông trình naøy .

http://www.khvt.com Trang 15 (cid:11)(cid:38)(cid:12)(cid:47)(cid:114)(cid:3)(cid:48)(cid:76)(cid:81)(cid:75)(cid:3)(cid:38)(cid:1133)(cid:1249)(cid:81)(cid:74)