Bài giảng Lý thuyết mạch điện: Chương 4 - Cung Thành Long

Bài giảng Lý thuyết mạch điện: Chương 4 Quan hệ tuyến tính và các hàm truyền đạt của mạch điện tuyến tính, cung cấp cho người học những kiến thức như: Phương pháp xác định hệ số truyền đạt trong QHTT; Một số hàm truyền đạt thường gặp; Truyền đạt tương hỗ và truyền đạt không tương hỗ; Biến đổi tương đương sơ đồ mạch điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết mạch điện: Chương 4 - Cung Thành Long MẠCH CÓ THÔNG SỐ TẬP TRUNG Chương IV QUAN HỆ TUYẾN TÍNH VÀ CÁC HÀM TUYỀN ĐẠT CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH IV.1. Khái niệm IV.2. Phương pháp xác định hệ số truyền đạt trong QHTT IV.3. Một số hàm truyền đạt thường gặp IV.4. Truyền đạt tương hỗ và truyền đạt không tương hỗ IV.5. Biến đổi tương đương sơ đồ mạch điện QUAN HỆ TUYẾN TÍNH VÀ CÁC HÀM TRUYỀN ĐẠT CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH IV.1. KHÁI NIỆM Quan hệ tuyến tính - Trong mạch tuyến tính, các đại lượng dòng, áp nếu coi một nhóm là kích thích, một nhóm là đáp ứng thì chúng quan hệ tuyến tính với nhau. Ví dụ: I1 ( E 3 ) = Y13 E 3 + I10 I1 I2 U1 = Z11 I1 + Z12 I2 + U10 U1 U 2 U = Z I + Z I + U 2 21 1 22 2 20 - Hệ số trong quan hệ tuyến tính: hệ số truyền đạt hay hàm truyền đạt - Hệ số truyền đạt phụ thuộc kết cấu mạch, tần số nguồn. Chúng có thứ nguyên Ohm, Siemen hoặc không thứ nguyên QUAN HỆ TUYẾN TÍNH VÀ CÁC HÀM TRUYỀN ĐẠT CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH IV.2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRUYỀN ĐẠT TRONG QHTT 1. Xác định hàm truyền đạt trong quan hệ tuyến tính (QHTT) Nguyên tắc: dựa vào 2 định luật K1, K2 Phương pháp: + Phương pháp thứ nhất: Viết phương trình phức cho mạch rồi giải tìm các hệ số QHTT (các hàm truyền đạt – HTĐ) + Phương pháp thứ hai: Xét các chế độ đặc biệt trong mạch để tìm HTĐ (thường là các chế độ cho phép xét QHTT đưon giản hơn) QUAN HỆ TUYẾN TÍNH VÀ CÁC HÀM TRUYỀN ĐẠT CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH IV.2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRUYỀN ĐẠT TRONG QHTT 2. Ví dụ xác định hàm truyền đạt trong quan hệ tuyến tính (QHTT) I1 A Tìm quan hệ: I1 ( E1 , E 2 ) , I3 ( E1 ) Z1 Z2 I3 Dạng tổng quát: I1 = Y11 E1 + Y12 E 2 + I10 Z3 E1 E 2 Cách 1: Giải trực tiếp mạch để xác định các hệ số + Viết phương trình thế đỉnh: ϕ A = Y1 E1 + Y2 E 2 I = Y ( E − ϕ ) = Y1 (Y2 + Y3 ) E − Y1Y2 E 2 Y1 + Y2 + Y3 1 1 1 A Y1 + Y2 + Y3 1 Y1 + Y2 + Y3 Y1 (Y2 + Y3 ) Y1Y2 Do đó: Y11 = , Y12 = − , I10 = 0 Y1 + Y2 + Y3 Y1 + Y2 + Y3 QUAN HỆ TUYẾN TÍNH VÀ CÁC HÀM TRUYỀN ĐẠT CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH IV.2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRUYỀN ĐẠT TRONG QHTT 2. Ví dụ xác định hàm truyền đạt trong quan hệ tuyến tính (QHTT) I1 A Cách 2: Xét các chế độ đặc biệt Z1 Z2 I3 + Cho triệt tiêu 2 nguồn áp, từ mạch suy ra: Z3 I10 = 0 E1 E 2 + Cho: E1 = 0, E 2 ≠ 0   I1 Khi đó, từ phương trình, ta có: I1 = Y12 E2 ⇒ Y12 =  E 2 Y2 E2 Từ mạch: ϕ A = Và: I1 = −ϕ AY1 = − Y1Y2 E 2 Y1 + Y2 + Y3 Y1 + Y2 + Y3 −Y1Y2 Do đó: Y12 = Y1 + Y2 + Y3 QUAN HỆ TUYẾN TÍNH VÀ CÁC HÀM TRUYỀN ĐẠT CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH IV.2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRUYỀN ĐẠT TRONG QHTT 2. Ví dụ xác định hàm truyền đạt trong quan hệ tuyến tính (QHTT) I1 A Cách 2: Xét các chế độ đặc biệt + Cho: E1 ≠ 0, E 2 = 0 Z1 Z2 I3  I Từ phương trình: I1 = Y11 E1 ⇒ Y11 = 1 Z3 E1 E1 E 2 Từ mạch: Y1 E1 Y1 (Y2 + Y3 )  ϕA =  , I1 = Y1 ( E1 − ϕ A ) =    E1 Y1 + Y2 + Y3 Y1 + Y2 + Y3 I1 Y1 (Y2 + Y3 ) Do đó: Y11 = =  E1 Y1 + Y2 + Y3 Nguyên lý xếp chồng ở mạch điện tuyến tính QUAN HỆ TUYẾN TÍNH VÀ CÁC HÀM TRUYỀN ĐẠT CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH IV.3. MÔT SỐ HÀM TRUYỀN ĐẠT THƯỜNG GẶP 1. Tổng dẫn vào của một nhánh ∂I1 Y1 (Y2 ...