Nguyễn Công Phương g y g g Mạng hai cửa Cơ sở lý thuyết mạch điện Nội dung • • • • • • • Thông số mạch Phần tử mạch Mạch chiều Mạch xoay chiều Mạng hai cửa Mạch ba pha Quá trình Q t ì h độ Mạng hai cửa Giới thiệu (1) • Cửa: cặp điểm, dòng điện chạy vào điểm ộ ặp , g ệ ạy ộ khỏi điểm • Các phần tử bản, mạng Thevenin & Norton: mạng cửa • Mạng hai cửa: mạng điện có cửa riêng biệt • M Mạng h i cửa gọi mạng bố cực hai ị i bốn • Nghiên cứu mạng hai cửa vì: – Phổ biến viễn thơng điều khiển hệ thống điện điện tử … thông, khiển, điện, tử, – Khi biết thông số mạng hai cửa, ta coi “hộp đen” → thuận tiện nhúng mạng lớ h ộ lớn Mạng hai cửa Giới thiệu (2) • Xét mạng hai cửa với nguồn kích thích xoay chiều • Đặc trưng mạng hai cửa thông số     • Bộ thơng số liên kết đại lượng U1 , I1 , U , I , có đại lượng độc lập • Có (thơng) số:   I1 I2 – – – – – – Z Y H G A B  U1  I1 Mạng hai cửa Mạng tuyến t ế tính  U2  I2 Giới thiệu (3) • tốn chính: – Tính thơng số mạng hai cửa – Phân tích mạch có mạng hai cửa (đã cho sẵn thông số) g ( g ) Mạng hai cửa Mạng hai cửa • Các thông số – – – – – – • • • • • • • • Z Y H G A B Quan hệ thơng số Phân tích mạch có mạng hai cửa Kết nối mạng hai cửa Mạng T & П Mạng hai cửa tương đương mạch điện có hỗ cảm Tương hỗ Tổng trở Tổ t vào & hoà h tải h hợp Hàm truyền đạt Mạng hai cửa Z (1) • Cịn gọi số tổng trở • Thường dùng trong: – Tổng hợp lọc – Phối hợp trở kháng – Mạng lưới truyền tải điện   U1  Z11 I1  Z12 I     U  Z 21 I1  Z 22 I   I1  U1  I1  U1   Z11    U   Z 21  Mạng hai cửa  I2 Mạng tuyến tính  U2  I2   Z12   I1   I1       Z     Z 22   I  I2  Z (2)   U1  Z11 I1  Z12 I     U  Z 21 I1  Z 22 I   I2   U1  Z11 I1     U  Z 21 I1   I1  U1  U1 Z11   I1  U2 Z 21   I1 Mạng hai cửa    U1 U1  Z11     I1 I1 I 0     Z  U  U  21 I   I1 I 0   I2   U2 Z (3)   U1  Z11 I1  Z12 I     U  Z 21 I1  Z 22 I   I1   U1  Z12 I     U  Z 22 I   I1   U1  U1 Z12   I2  U2 Z 22   I2 Mạng hai cửa    U1 U1  Z12     I I I 0     Z  U  U  22 I   I I 0   I2  U2 Z (4)   U1  Z11 I1  Z12 I     U  Z 21 I1  Z 22 I   I1  U1  U1 Z11   I1  U2 Z 21   I1  I1   I2   U2  U1 Mạng hai cửa  U1 Z12   I2  U2 Z 22   I2  I2  U2 10 Tổng trở vào & hoà hợp tải (12) ổ A11Z  A12 Z1v  A21Z A22 Z1ngắn mạch A12 A22 Z  (ngắn mạch đầu ra) A11Z  A12 Z1v  A11 A21Z  A22  Z1hë m¹ch  A21 Z   (hở mạch đầu ra) A22 Z1  A12 A Z 2v   Z ngắn mạch 12 A21Z1 A11 A11 (ngn ( ắ mạch đầ vào) h đầu ) Z1  A22 Z1  A12 A Z 2v   Z hë m¹ch  22 A21Z1  A11 ¹ A21 (hở mạch đầu vào) Z1   Mạng hai cửa 108 Tổng trở vào & hoà hợp tải (13) Z1ngắn mạch Z1hở mạch A12 Z1ng A22 A11 Z1h A21 Z ngắn mạch A12   Z ng A11 Z hë m¹ch  A22  Z2h A21  Z1ng Z1h  A11  Z2ng ( Z1h  Z1ng )    A12  A11Z 2ng   A11  A21  Z1h   A12  A22  Z1ng   Mạng hai cửa 109 Tổng trở vào & hoà hợp tải (14) ổ  I1 Z c a VD Tính số A  U1 A11   U2 A11   U1  I2 0 Z1ng Z1h b Z3 d Z7  I2 e Z4 Z6 Z2  U2 Z8 Z5 b Z1ng = ? Z2ng ( Z1h  Z1ng ) A12  A11Z 2ng A21  A11 Z1h A22  A12 Z1ng Z1ng = Zab = {[(Z7//Z6//Z5)+Z3]//Z4//Z2}+Z1 Mạng hai cửa 110 Tổng trở vào & hoà hợp tải (15) ổ  I1 Z c a VD Tính số A  U1 A11  b Z1ng Z1h Z3 d Z7  I2 e Z4 Z6 Z2  U2 Z8 Z5 b Z1h = ? Z2ng ( Z1h  Z1ng ) A12  A11Z 2ng A21  A11 Z1h A22  A12 Z1ng Z1h = Zab = [{[(Z7+Z8)//Z6//Z5]+Z3}//Z4//Z2]+Z1 Mạng hai cửa 111 Tổng trở vào & hoà hợp tải (16) ổ  I1 Z c a VD Tính số A  U1 A11  b Z1ng Z1h Z3 d Z7  I2 e Z4 Z6 Z2  U2 Z8 Z5 b Z2ng = ? Z2ng ( Z1h  Z1ng ) A12  A11Z 2ng A21  A11 Z1h A22  A12 Z1ng Z2ng = Zeb = [{[(Z1//Z2//Z4)+Z3]//Z5//Z6}+Z7]//Z8 Mạng hai cửa 112 Tổng trở vào & hoà hợp tải (17) ổ  I1 Z c a VD Tính số A Z1ng Z1h Z 2ng  Z1 Z1h 1ng  A11  Z2ng ( Z1h  Z1ng )    A12  A11Z 2ng   A A21  11  Z1h   A12  A22  Z1ng    U1 b Mạng hai cửa Z3 d Z7  I2 e Z4 Z6 Z2  U2 Z8 Z5 b 113 Tổng trở vào & hoà hợp tải (18) ổ A11  Z1ng Z1h Z2ng ( Z1h  Z1ng ) A12  A11Z 2ng A11 A21  Z1h A22   A  A11 A22  A12 A21  A12 Z1ng Mạng hai cửa 114 Mạng hai cửa • • • • • • • • • Các thông số Quan hệ thơng số Phân tích mạch có mạng hai cửa Kết nối mạng hai cửa Mạng T & П Mạng hai cửa tương đương mạch điện có hỗ cảm Tương Tươ hỗ Tổng trở vào & hoà hợp tải Hàm truyền đ t Hà t ề đạt Mạng hai cửa 115 Hàm truyền đạt (1) ề • Hàm truyền đạt áp:  U2 Ku   U1 • Hàm truyền đạt dịng:  I2 Ki   I1 • Hàm truyền đạt áp dịng:  U2 Kui   I1 Mạng hai cửa 116 VD1 Hàm truyền đạt (2) ề  30 20  E  220 V Z  ;  20 50  Z t  15  j 25  Tính Ku, Ki, Kui  I1  E  U1  I2 [Z]  U2    U1  Z11 I1  Z12 I    I2 I1  Z I  U  Z 21 I1 22    U1  E   Z 22  Z t U   Zt I   I1  E   Z I Z I   Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t E   11 12    Z 21    I     Z t I  Z 21 I1  Z 22 I  E  Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t  Mạng hai cửa 117 Hàm truyền đạt (3) ề VD1  30 20  E  220 V Z  ;  20 50  Z t  15  j 25  Tính Ku, Ki, Kui  I1  E  U1  I2 [Z]  U2  I1  Z 22  Z t  E Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t  I2   Z 21  E Z 21Z t Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t     U2 E Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t   U  Z I  I1  I2 t  Z 21Zt U2  Ku    28  j 0,19 0, 19  U1 Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Zt Mạng hai cửa 118 VD1 Hàm truyền đạt (4) ề  30 20  E  220 V Z  ;  20 50  Z t  15  j 25  Tính Ku, Ki, Kui  I1  E  U1  I2 [Z]  U2  I1  Z 22  Z t  E Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t  I2   Z 21  E  K i   Z 21  0, 27  j 0,10 Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t Z 22  Z t  I2 Ki   I  I1  I2 Mạng hai cửa 119 Hàm truyền đạt (5) ề VD1  30 20  E  220 V Z  ;  20 50  Z t  15  j 25  Tính Ku, Ki, Kui  I1   I1  E Z 22  Z t  E Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t  U2   U1  I1  I2 [Z]  U2  I2 Z 21Z t  E  K  Z 21Z t ui Z11Z 22  Z12 Z 21  Z11Z t Z 22  Z t  U2  6, 60  j 5,15  K ui   I Mạng hai cửa 120 Hàm VD2  E  380 V; Z t  15  j 25 ; K u  0, 28  j 0,19; Tính U2  U2 Ku   U1   U E truyền đạt (6) ề  I1  E  U1  I2 [Z]  I1  U2  I2    U  Ku E  (0, 28  j 0,19)380  107,  j 70,5 V  U  128 V 128, Mạng hai cửa 121 Mạng hai cửa • • • • • • • • • Các thông số Quan hệ thơng số Phân tích mạch có mạng hai cửa Kết nối mạng hai cửa Mạng T & П Mạng hai cửa tương đương mạch điện có hỗ cảm Tương Tươ hỗ Tổng trở vào & hoà hợp tải Hàm truyền đạt Hà t ề đ t Mạng hai cửa 122 ... I1 Mạng hai cửa Mạng tuyến t ế tính  U2  I2 Giới thiệu (3) • tốn chính: – Tính thơng số mạng hai cửa – Phân tích mạch có mạng hai cửa (đã cho sẵn thông số) g ( g ) Mạng hai cửa Mạng hai cửa. .. , g ệ ? ?y ộ khỏi điểm • Các phần tử bản, mạng Thevenin & Norton: mạng cửa • Mạng hai cửa: mạng điện có cửa riêng biệt • M Mạng h i cửa cịn g? ??i mạng bố cực hai ị i bốn • Nghiên cứu mạng hai cửa. ..  20 50  Mạng hai cửa 22 Mạng hai cửa • • • • • • Z Y H G A B Mạng hai cửa 23 Y (1) • Có số mạng hai cửa khơng có số Z g ộ • → mơ tả số Y • Cịn g? ??i số tổng dẫn    I1  Y1 1U1  Y1 2U  