Cơ sở kỹ thuật điện 1 - Nguyễn Việt Sơn - 2010
1
CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1
Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ
I. Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.
II. Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.
III. Trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ.
IV. Hàm truyền đạt và đặc tính tần số.
Cơ sở kỹ thuật điện 1 - Nguyễn Việt Sơn - 2010
2
Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ
I. Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.
 Định nghĩa: Nguồn chu kỳ là nguồn mà tín hiệu của nó lặp lại như cũ sau một khoảng thời gian T
(T được gọi là chu kỳ của tín hiệu).
Ví dụ:
t
T
U
T
off
T
on
Nguồn xung vuông
T
U
α
t
Nguồn xung răng cưa
Nguồn xung răng cưa
T
U




  

0
1
( ) .sin( . )
km k
k
f t f F k t



  

hoặc
 Do chuỗi hội tụ nên những thành phần điều hòa bậc cao sẽ nhỏ dần. Vì vậy, một cách gần đúng, chỉ
cần lấy một vài số hạng đầu cũng đủ thỏa mãn độ chính xác yêu cầu.
Cơ sở kỹ thuật điện 1 - Nguyễn Việt Sơn - 2010
4
CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1
Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ
I. Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.
II. Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.
III. Trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ.
IV. Hàm truyền đạt và đặc tính tần số.
Cơ sở kỹ thuật điện 1 - Nguyễn Việt Sơn - 2010
5
Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ

tác động, cấu trúc của
mạch có thể bị thay đổi.
 Thành phần xoay chiều tần số kω:
1
. . ;

LC
Z j L Z
jC



 Xếp chồng trong miền thời gian các đáp ứng i
k
(t), u
k
(t) sẽ được các đáp ứng của mạch.
Cơ sở kỹ thuật điện 1 - Nguyễn Việt Sơn - 2010
6
Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ
II. Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.
Ví dụ: Tính i(t), u
C
(t) của mạch điện hình bên, biết:
C=20μF
e(t)
R=50Ω
L=0.1H
( ) 100 100 2sin1000 200 2sin2000 ( )e t t t V  
 Xét thành phần ω

2
. . 200( )
L
Z j L j

  
2
1
25( )

C
Zj
jC

   
0
50 175 182 74 ( )
LC
Z R Z Z j      
 Tổng hợp kết quả:
 Xét thành phần 1 chiều tác động: E
0
= 100(V)
I
0
= 0(A) ; u
C0
= 100(V)
0
1

U I Z V

     
00
0 1 2
( ) ( ) ( ) ( ) 0 2sin(1000 45 ) 1.1 2sin(2000 74 )( )i t i t i t i t t t A       
00
0 1 2
( ) ( ) ( ) ( ) 100 100sin(1000 135 ) 27.5 2sin(2000 164 )( )
C C C C
u t u t u t u t t t V       
Cơ sở kỹ thuật điện 1 - Nguyễn Việt Sơn - 2010
7
CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN 1
Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ
I. Khái niệm về nguồn kích thích chu kỳ.
II. Cách phân tích mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ.
III. Trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ.
III.1. Trị hiệu dụng.
III.2. Công suất dòng chu kỳ.
IV. Hàm truyền đạt và đặc tính tần số.
Cơ sở kỹ thuật điện 1 - Nguyễn Việt Sơn - 2010
8
Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ
III.1. Trị hiệu dụng.
 Để đo khả năng sinh công của dòng điện chu kỳ ta dùng khái niệm giá trị hiệu dụng I với định
nghĩa như sau:
 Vì i(t) là dòng chu kỳ  có thể phân tích theo chuỗi Furie.
0
( ) ( )

  
   

    


  
  
0
Tích phân 1 hàm điều hòa
trong 1 chu kỳ thì bằng 0
2 2 2
00
0
1
. ( ).
T
kk
kk
I i t dt I
T


  


Giá trị hiệu dụng dòng, áp bằng căn bậc 2 tổng
bình phương các giá trị hiệu dụng thành phần
Vậy ta có:
2 2 2 2

k k k
k k k
P R I R I R I P P P P
  
  
       
  

Công suất tác dụng của dòng chu kỳ bằng tổng các công suất tác dụng các thành phần.
Ví dụ: Tính công suất của nguồn
C=20μF
e(t)
R=50Ω
L=0.1H
( ) 100 100 2sin1000 200 2sin2000 ( )e t t t V  
00
( ) 2sin(1000 45 ) 1.1 2sin(2000 74 )( )i t t t A   
0 1 2
P P P P  
0
0P 
0
1 1 1 1
. .cos 100. 2.cos(45 ) 100( ).P E I W

  
0
2 2 2 2
. .cos 200.1,1.cos(74 ) 60.64( )P E I W




()T

Đặc tính tần biên độ: Mô tả quan hệ biên độ (hiệu
dụng) giữa các phổ tần kích thích và đáp ứng.
()

Đặc tính tần pha: Mô tả độ lệch pha giữa phổ đáp
ứng và phổ kích thích
 Các hàm truyền đạt K
u
(ω), K
i
(ω), Z(ω), Y(ω) của mạch Kirchhoff thường có dạng:
2
0 1 2
1
2
0 1 2 2

()
( ) ;
( )
n
n
m
m
a a s a s a s
Fs