BÀI GIẢNG VỀ - MẠCH ĐIỆN II - CHƯƠNG III. MẠCH PHI TUYẾN

Các phần tử KTT được sử dụng để tạo nên các quá trình KTT, mà mạch tuyến tính không thể tạo ra được như các quá trình chỉnh lưu, điều chế, tách sóng, tạo dao động... Mạch KTT là mạch có chứa ít nhất một phần tử KTT, hoặc về mặt toán học có thể nói rằng, mạch KTT được mô tả bằng phương trình vi phân phi tuyến. Các phần tử KTT nói chung không có biểu diễn giải tích thuận tiện, nó thường được mô tả bằng các đặc tuyến (đặc trưng) thực nghiệm, được cho dưới...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI GIẢNG VỀ - MẠCH ĐIỆN II - CHƯƠNG III. MẠCH PHI TUYẾN CHÖÔNG III. MAÏCH PHI TUYEÁN III.1. CAÙC PHAÀN TÖÛ KHOÂNG TUYEÁN TÍNH Caùc phaàn töû KTT ñöôïc söû duïng ñeå taïo neân caùc quaù trình KTT, maø maïch tuyeán tínhkhoâng theå taïo ra ñöôïc nhö caùc quaù trình chænh löu, ñieàu cheá, taùch soùng, taïo dao ñoäng...Maïch KTT laø maïch coù chöùa ít nhaát moät phaàn töû KTT, hoaëc veà maët toaùn hoïc coù theå noùiraèng, maïch KTT ñöôïc moâ taû baèng phöông trình vi phaân phi tuyeán. Caùc phaàn töû KTT noùi chung khoâng coù bieåu dieãn giaûi tích thuaän tieän, noù thöôøngñöôïc moâ taû baèng caùc ñaëc tuyeán (ñaëc tröng) thöïc nghieäm, ñöôïc cho döôùi daïng caùc quan heädoøng ñieän – ñieän aùp ñoái vôùi ñieän trôû, töø thoâng – doøng ñieän ñoái vôùi cuoän daây vaø ñieän tích –ñieän aùp ñoái vôùi tuï ñieän III.1.1. Ñieän Trôû Phi Tuyeán Ñieän trôû phi tuyeán ñöôïc xaùc ñònh bôûi quan heä giöõa doøng ñieän vaø ñieän aùp : u = fR(i) (3.1) hay I = ϕR(u) (3.2) Trong ñoù fR, ϕR laø caùc haøm lieân tuïc trong khoaûng ( - ∞, ∞) vaø ϕR = fR-1 (haøm ngöôïc). Caùc ñaëc tuyeán ñöôïc moâ taû bôûi caùc phöông trình (3.1) , vaø (3.2) seõ ñi qua goác toïa ñoä vaø naèm ôû goùc phaàn tö thöù nhaát vaø thöù ba. i + u i u (2) (1) i u 0 0 Hình 3.1b Hình3.1a Neáu ñieän trôû coù ñaëc tuyeán (1) maø khoâng coù (2), ta goïi noù laø phaàn töû phuï thuoäc doøng (R thay ñoåi theo i). Neáu ñieän trôû KTT coù ñaëc tuyeán (2) maø khoâng coù (1) , thì noù laø phaàn töû phuï thuoäc aùp (R thay ñoåi theo v). Trong tröôøng hôïp phaàn töû phi tuyeán coù caû hai ñaëc tuyeán ( doøng laø haøm ñôn trò cuûa aùp vaø ngöôïc laïi ) thì ñoù laø phaàn töû phi tuyeán khoâng phuï thuoäc. Caùc ñieän trôû khoâng tuyeán tính thöïc teá thöôøng gaëp laø caùc boùng ñeøn daây toùc, caùc diode ñieän töû vaø baùn daãn… III.1.2.Ñieän caûm phi tuyeán (cuoän daây phi tuyeán) Ñieän caûm phi tuyeán ñöôïc cho bôûi ñaëc tuyeán quan heä giöõa töø thoâng vaø doøng ñieän coù daïng: dφ φ = fL(i) (3.3) vaø u = (3.4) dt 46 Trong ñoù fL laø haøm lieân tuïc trong khoaûng ( - ∞, ∞ ), ñi qua goác toïa ñoä (φ, i) vaø naèm ôû goùc phaàn tö thöù nhaát vaø thöù ba. Ngoaøi ra phöông trình (3.3) coøn ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng i = ϕL(φ) vôùi ϕL= fL- 1 (3.5) φ L i _ 0 + u III.1.3 Ñieän dung phi tuyeán Ñieän dung phi tuyeán ñöôïc ñaëc tröng bôûi quan heä KTT (khoâng tuyeán tính) giöõa ñieän tích vaø ñieän aùp treân tuï ñieän. dq q = fc(u) (3.6) vaø i = (3.7) dt Trong ñoù fc laø haøm lieân tuïc trong khoaûng ( - ∞, ∞ ), coù ñaïo haøm lieân tuïc khaép nôi, ñi qua goác toïa ñoä (q, u) vaø naèm ôû goùc phaàn tö thöù nhaát vaø thöù ba. q C i u _ + u 0Tuyø thuoäc vaøo ñieàu kieän laøm vieäc, ngöôøi ta phaân bieät caùc ñaëc tuyeán cuûa caùc phaàn töû KTTthaønh caùc loaïi sau: - Ñaëc tuyeán tónh ñöôïc xaùc ñònh khi ño löôøng phaàn töû KTT laøm vieäc vôùi caùc quaù trình bieán thieân chaäm theo thôøi gian. - Ñaëc tuyeán ñoäng ñöôïc ño löôøngkhi caùc phaàn töû KTT laøm vieäc vôùi quaù trình ñieàu hoøa. - Ñaëc tuyeán xung ñöôïc xaùc ñònh khi phaàn töû laøm vieäc vôùi caùc quaù trình ñoät bieán theo thôøi gian.III.2. CAÙC THOÂNG SOÁ ÑAËC TRÖNG CUÛA CAÙC PHAÀN TÖÛ PHI TUYEÁN III.2.1Ñieän trôû tónh vaø ñoäng Ñieän trôû phi tuyeán coù ñaëc tuyeán u = fR(i), coù ñieän trôû ...