Phân tích mạch điện

Chia sẻ: Kenvin Min | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

403
lượt xem 121
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chương 3 trình bày các vấn đề sau: GRAPH của mạch điện; Các định luật Kirrhoff; Hệ phương trình mạch điện trong miền thời gian; Các điều kiện đầu để giải hệ phương trình mạch điện; Hệ phương trình mạch điện trong miền tần số; Hệ phương trình mạch điện trong miền biến đổi Laplace...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phân tích mạch điện

Electric Circuits 1 Using PSpice Dr. Ngo Van Sy University of Dannang ngvnsy@yahoo.com Mb: 0913412123
Nội dung  KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN (5 tiết)  PHÂN TÍCH MẠCH (20 tiết)  CÁC MẠCH RLC ĐƠN GIẢN DƯỚI TÁC ĐỘNG DC VÀ AC (10 tiết)  MẠCH TUYẾN TÍNH BẤT BIẾN (5 tiết)  PHÂN TÍCH MẠCH BẰNG MÁY TÍNH (5 tiết)
Tài liệu tham khảo  Lý thuyết mạch tập 1  Hồ Anh Túy và Phương Xuân Nhàn  Đại học Bách Khoa Hà nội
Phương pháp dạy và học  Phần lý thuyết  Học trên giảng đường  Giới thiệu các kiến thức căn bản  Tự đọc tài liệu và làm bài tập ở nhà  Phần bài tập  Sử dụng PSpice  Làm các bài tập mô phỏng
Chương 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN  Tín hiệu, mạch và hệ thống xử lý tín hiệu  Các thông số cơ bản 2 cực của mạch điện  Ghép nối các phần tử 2 cực  Sơ đồ tương đương  Các toán tử trở kháng và dẫn nạp thực  Biểu diễn phức  Các toán tử trở kháng và dẫn nạp phức
Tín hiệu, mạch và hệ thống xử lý tín hiệu  Tín hiệu: là biểu diễn vật lý của thông tin  Tín hiệu analog (tương tự)  Biểu diễn bằng một hàm liên tục và đơn trị x(t)  Số trạng thái của hàm là vô hạn (Xmin - Xmax)  Tín hiệu digital (số)  Biểu diễn bằng một hàm rời rạc x(n)  Nhận giá trị trong một tập hữu hạn (x1, x2, …, xi, …, xM )
 Hệ thống analog và digital  ASP : Analog Signal Processing  DSP : Digital Signal Processing  ADC : Analog Digital Convert  DAC : Digital Analog Convert Tín hiệu Tín hiệu analog ASP analog ADC DSP DAC Tín hiệu Tín hiệu digital digital
 Mô hình mạch điện:  Mạch điện là mô hình của hệ thống ASP  Mô hình mạch điện phải phản ảnh trung thực các hiện tượng vật lý về điện xảy ra bên trong hệ thống  Trên cơ sở của mô hình phải cho phép phân tích, tính toán, thiết kế hệ thống  Nội dung của mô hình được thể hiện qua:  Các thông số cơ bản của mạch điện  Cách ghép nối phức hợp của các thông số  Các định luật về điện làm cơ sở phân tích mạch
Các thông số cơ bản 2 cực của mạch điện  Điện trở R : Là thông số đặc trưng cho các phần tử hai cực mà điện áp trên hai đầu tỷ lệ với dòng điện đi qua nó.  u(t) = R.i(t)  Thứ nguyên Điện áp/Dòng điện R1  Ký hiệu trong sơ đồ 1 2  Đơn vị đo: 1k  Ohm Ω  Kilo Ohm kΩ  Mega Ohm MΩ
Dẫ n n ạ p G  Là thông số đặc trưng cho các phần tử hai cực mà dòng điện đi qua nó tỷ lệ với điện áp trên hai đầu.  i(t) = G.u(t) (G=1/R)  Thứ nguyên Dòng điện / Điện áp  Ký hiệu trong sơ đồ  Đơn vị đo:  Siemens S
Điện cảm L1 1 2  Điện cảm L: là thông số đặc 10uH trưng cho các phần tử 2 cực di (t ) mà điện áp trên hai đầu tỷ lệ u (t ) = L với tốc độ biến thiên của dt dòng điện đi qua nó. 1 i (t ) = ∫ u (t ).dt  Biểu thức quan hệ dòng và L áp: Volt.Sec  Thứ nguyên: Ampe  Đơn vị đo:  Henry: H  Mili Henry: mH  Micro Henry: uH, µH
Điện dung  Điện dung C : là thông số đặc du (t ) trưng cho các phần tử 2 cực mà i (t ) = C dt dòng điện đi qua nó tỷ lệ với tốc 1 C∫ độ biến thiên của điện áp đặt trên u (t ) = i (t ).dt hai đầu. Ampe.Sec  Biểu thức quan hệ dòng và áp: Volt  Thứ nguyên:  Đơn vị đo:  Fara: F C1  Mili Fara: mF = 10-3 F 1 2  Micro Fara: uF, µF = 10-6 F  Nano Fara: nF = 10-9 F 1n  Pico Fara: pF = 10-12 F
Hỗ cả m  Hỗ cảm M  Đặc trưng cho sự tác động qua lại giữa các thông số điện cảm trong mạch điện  Hỗ cảm là thuận chiều nếu sự biến thiên dòng điện trên nhánh này làm tăng cường điện áp trên nhánh kia. Trên sơ đồ chiều dòng điện trên hai nhánh cùng đi vào hoặc cùng đi ra khỏi đầu được đánh dấu  Hỗ cảm là ngược chiều nếu sự biến thiên dòng điện trên nhánh này làm giảm điện áp trên nhánh kia. Trên sơ đồ chiều dòng điện trên hai nhánh này đi vào đầu được đánh dấu thì chiều dòng điện trên nhánh kia đi ra khỏi đầu được đánh dấu  Có thứ nguyên và đơn vị đo giống như thông số điện cảm
 Nguồn sức điện động lý tưởng:  Đặc trưng cho các phần tử hai cực có khả năng cung cấp năng lượng hay tạo tín hiệu kích thích cho phần mạch khác làm việc  Giá trị của nguồn chính là điện áp hở mạch trên hai đầu của phần tử V1 V2  Thứ nguyên: Điện áp 0Vdc  Đơn vị đo: 1Vac TRAN =  Volt V  Mili Volt mV = 10-3 V  Micro Volt nV, µV = 10-6 V  Kilo Volt kV = 103 V  Mega Volt MV = = 106 V
 Nguồn dòng điện lý tưởng:  Đặc trưng cho các phần tử hai cực có khả năng cung cấp năng lượng hay tạo tín hiệu kích thích cho phần mạch khác làm việc  Giá trị của nguồn chính là dòng điện ngắn mạch trên hai đầu của phần tử  Thứ nguyên: Dòng điện  Đơn vị đo: 0Adc I1 I1 = I2 = I2 1Aac TD1 =  Ampe A TRAN = TC1 = -3 TD2 =  Mili Ampe mA = 10 A TC2 =  Micro Ampe uA, µA = 10-6 A  Kilo Ampe KA = 103 A
GHÉP NỐI GIỮA CÁC PHẦN TỬ i (t ) = ik (t )  MẮC NỐI TIẾP k =1,2,....N  Dòng điện là chung N  Điện áp trên hệ thống nối tiếp bằng u (t ) = ∑ k (t ) u k=1 tổng điện áp trên mỗi phần tử N  Các R nối tiếp Rnt = ∑ k R  Các L nối tiếp k=1 N Các C nối tiếp Lnt = ∑ k  L k=1 N 1 1 =∑ i(t)= ik(t) Cnt k = Ck 1 u1(t) u2(t) uk(t) uN(t) u(t)
 MẮC SONG SONG u (t ) = u k (t )  Điện áp là chung k = 1,2,....N  Dòng điện đi qua hệ N thống song song bằng i (t ) = ∑ ik (t ) tổng dòng điện đi qua k =1 mỗi phần tử N N 1 1  Các R song song Gss = ∑ Gk =∑ k =1 Rss k =1 Rk  Các L song song N 1 1  Các C song song =∑ Lss k =1 Lk u(t)=uk(t) i1(t) N i2(t) Css = ∑ Ck k =1 i(t) ik(t) iN(t)
Sơ đồ tương đương  Nguồn áp thực tế Ri 1 2  Có điện trở nội nối tiếp V1  Nguồn áp lý tưởng là 0Vdc 1Vac nguồn có nội trở bằng TRAN = không  Nguồn thực tế có nội trở càng bé càng tốt
 Nguồn dòng thực tế  Có điện trở nội mắc song song 2  Nguồn dòng lý tưởng có điện trở I1 Ri nội bằng vô cùng (hở mạch) 1Aac TRAN = 1  Nguồn dòng có điện trở nội càng 0Adc lớn càng tốt
 Chuyển đổi tương đương Ri 1 2 2 V1(t) I1(t) Ri 1 V1 (t ) = Ri I1 (t ) Ri = Ri V1 (t ) I1 (t ) = Ri Ri = Ri