Mạng hai cửa Cơ sở lý thuyết mạch điện Nguyễn Công Phương Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 2 Nội dung I. Thông số mạch II. Phần tử mạch III. Mạch một chiều IV. Mạch xoay chiều V. Mạng hai cửa VI. Mạch ba pha VII.Quá trình quá độ VIII.Khuếch đại thuật toán Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 3 Giới thiệu (1) • Cửa: một cặp điểm, dòng điện chạy vào một điểm và đi ra khỏi điểm kia • Các phần tử cơ bản, mạng Thevenin & Norton: mạng một cửa • Mạng hai cửa: mạng điện có 2 cửa riêng biệt • Mạng hai cửa còn gọi là mạng bốn cực • Nghiên cứu mạng hai cửa vì: – Phổ biến trong viễn thông, điều khiển, hệ thống điện, điện tử, … – Khi biết được các thông số của một mạng hai cửa, ta sẽ coi nó như một “hộp đen” → rất thuận tiện khi nó được nhúng trong một mạng lớn hơn Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 4 Giới thiệu (2) • Xét mạng hai cửa với nguồn kích thích xoay chiều • Đặc trưng của một mạng hai cửa là một bộ thông số • Bộ thông số này liên kết 4 đại lượng trong đó có 2 đại lượng độc lập • Có 6 bộ (thông) số: – Z – Y – H – G – A – B Mạng tuyến tính 2 U  2 I  1 U  1 I  1 I  2 I  1 ,U  1 ,I  2 ,U  2 ,I  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 5 Giới thiệu (3) • 2 bài toán chính: – Tính bộ thông số của mạng hai cửa – Phân tích mạch có mạng hai cửa (đã cho sẵn bộ thông số) Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 6 Mạng hai cửa 1. Các bộ thông số a) Z b) Y c) H d) G e) A f) B 2. Quan hệ giữa các bộ thông số 3. Phân tích mạch có mạng hai cửa 4. Kết nối các mạng hai cửa 5. Mạng T & П 6. Mạng hai cửa tương đương của mạch điện có hỗ cảm 7. Tương hỗ 8. Tổng trở vào & hoà hợp tải 9. Hàm truyền đạt Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 7 Z (1) • Còn gọi là bộ số tổng trở • Thường được dùng trong: – Tổng hợp các bộ lọc – Phối hợp trở kháng – Mạng lưới truyền tải điện Mạng tuyến tính 2 U  2 I  1 U  1 I  1 I  2 I  1 11 1 12 2 2 21 1 22 2 U Z I Z I U Z I Z I                  11 12 1 1 1 21 22 2 2 2 Z Z U I I Z Z Z U I I                                  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 8 2 U  1 U  1 I  2 0I   Z (2) 1 11 1 12 2 2 21 1 22 2 U Z I Z I U Z I Z I                2 0I   1 11 1 2 21 1 U Z I U Z I             1 11 1 U Z I    2 2 1 1 11 1 1 0 2 2 21 1 1 0 I I U U Z I I U U Z I I                         2 21 1 U Z I    Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 9 2 U  1 U  2 I  1 0I   Z (3) 1 11 1 12 2 2 21 1 22 2 U Z I Z I U Z I Z I                1 0I   1 12 2 2 22 2 U Z I U Z I             1 12 2 U Z I    1 1 1 1 12 2 2 0 2 2 22 2 2 0 I I U U Z I I U U Z I I                         2 22 2 U Z I    Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 10 Z (4) 2 U  1 U  1 I  2 0I   1 11 1 U Z I    2 21 1 U Z I    2 U  1 U  2 I  1 0I   1 12 2 U Z I    2 22 2 U Z I    1 11 1 12 2 2 21 1 22 2 U Z I Z I U Z I Z I                [...]... R2 ) I1  (10  20) I1  3 0I1   U1 30 I1  Z11    30   I I 1  I1  I1  I2 [Z]  U2  I2   U1  Z11 I1  Z12 I 2     U 2  Z 21 I1  Z 22 I 2  1 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 18 Z (13) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z  I2  0  I1  U2  U2 Z 21   I1  I1  U1  I 2 0    U 2  R2 I1  2 0I1   U 2 20 I1  Z 21    20   I1 I1  I1  I2 ...  U 2  Z 21 I1  Z 22 I 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 12 Z (7) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z  I2  0  I1  U2  U2 Z 21   I1  I1  U1  I 2 0    U 2  R2 I1  2 0I1   U 2 20 I1  Z 21    20   I1 I1  I1  I2 [Z]  U2  I2   U1  Z11 I1  Z12 I 2     U 2  Z 21 I1  Z 22 I 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 13 Z (8)...  I2   U1  Z11 I1  Z12 I 2     U 2  Z 21 I1  Z 22 I 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 19 Z (14) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z  I1  0  I2  U1  U1 Z12   I2  I1  U1  I1  0    U1   R2 I 2  20 I 2   U1 20 I 2  Z12    20   I2 I2  I1  I2 [Z]  U2  I2   U1  Z11 I1  Z12 I 2     U 2  Z 21 I1  Z 22 I 2  Mạng hai. .. mạng hai cửa đ i xứng • Nếu Z12 = Z21 : mạng hai cửa tương hỗ • Có một số mạng hai cửa không có bộ số Z Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 11 Z (6) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z  I1  I2  0  U1  U1 Z11   I1  I1  U1  I 2 0     U1  ( R1  R2 ) I1  (10  20) I1  3 0I1   U1 30 I1  Z11    30   I1 I1  I1  I2 [Z]  U2  I2   U1  Z11 I1  Z12 I 2... Z  I1  0  I2  U1  U1 Z12   I2  I1  U1  I1  0    U1  R2 I 2  2 0I 2   U1 20 I 2  Z12    20   I2 I2  I1  I2 [Z]  U2  I2   U1  Z11 I1  Z12 I 2     U 2  Z 21 I1  Z 22 I 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 14 Z (9) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z  I1  0  I2  U2  U2 Z 22   I2  I1  U1  I1  0     U 2  ( R2  R3 ) I 2... Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 31 Mạng hai cửa a) b) c) d) e) f) Z Y H G A B Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 32 H (1) • Còn g i là bộ số lai (H: hybrid) • Dùng để mô tả các linh kiện i n tử (ví dụ transistor)  I1  U1  I1    U1  H11 I1  H12U 2 U1   H11        I 2   H 21  I 2  H 21 I1  H 22U 2    I2 Mạng tuyến tính  U2  I2   H12   I1 ... I1   I1       H    H 22  U 2  U 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 33  I1  U1 H11   I1  U1  I2 H 21   I1  I2 H (2)  U2  0   U1  H11 I1  H12U 2      I 2  H 21 I1  H 22U 2   I1  0  U1  U1 H12   U2  I2 H 22   U2 Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn  I2  U2 34 Mạng hai cửa a) b) c) d) e) f) Z Y H G A B Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn... hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 20 Z (15) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z  I1  0  I2  I1  U2  U2 Z 22   I2  U1  I1  0     U 2  ( R2  R3 ) I 2  (20  30) I 2  5 0I 2   U 2 50 I 2  Z 22    50   I2 I2  I1  I2 [Z]  U2  I2   U1  Z11 I1  Z12 I 2     U 2  Z 21 I1  Z 22 I 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 21 Z (16)...    I 2  Y21U1  Y22U 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 27 Y (4) VD R1 = 1 Ω; R2 = 2 Ω; R3 = 3 Ω; Tính bộ số Y  I2  I1  U1  U2  0  I2 Y21   U1 U  U1 2 0      U1  U R1  U R 2   R2 I 2  2 I 2  I2  Y21   0,5S  2 I 2  I1  I2 [Y]  U2   I2 I1    I1  Y11U1  Y12U 2      I 2  Y21U1  Y22U 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 28...  U 2  Z 21 I1  Z 22 I 2  Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 16 Z (11) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z  I1  U1  I1  I2 [Z]  U2  I2 30 20 Z  20 50     I1  I2  U1 [Z]  U2  I2  I1 Z ? Mạng hai cửa - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 17 Z (12) VD1 R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z  I2  0  I1  U1  U1 Z11   I1  U1  I 2 0    