Chương 2 HỒI TIẾP

Chia sẻ: Duy Tuyển | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

209
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các định nghĩa cơ bản Hồi tiếp là ghép một phần tín hiệu ra (điện áp hoặc dòng điện) trở về đầu vào thông qua mạng 4 cực gọi là mạng hồi tiếp Phân loại: A- Phân theo pha tín hiệu,có hai loại hồi tiếp: + Hồi tiếp âm có tín hiệu đưa về ngược pha với tín hiệu vào và làm yếu tín hiệu vào; + Hồi tiếp dương có tín hiệu đưa về đồng pha với tín hiệu vào và làm mạnh tín hiệu lên, thường chỉ ứng dụng trong mạch tạo dao động. B-...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 2 HỒI TIẾP

Chương 2 HỒI TIẾP Các định nghĩa cơ bản 1. Hồi tiếp là ghép một phần tín hiệu ra (điện áp hoặc dòng điện) trở về đầu vào thông qua mạng 4 cực gọi là mạng hồi tiếp Xv Xh Xr + K Xht Kht
2. Phân loại:  A- Phân theo pha tín hiệu,có hai loại hồi tiếp:  + Hồi tiếp âm có tín hiệu đưa về ngược pha với tín  hiệu vào và làm yếu tín hiệu vào; + Hồi tiếp dương có tín hiệu đưa về đồng pha với  tín hiệu vào và làm mạnh tín hiệu lên, thường chỉ ứng dụng trong mạch tạo dao động. B- Phân theo dạng tín hiệu cũng có hai loại  + Hồi tiếp một chiều, HT âm một chiều dùng ổn  định chế độ công tác + Hồi tiếp xoay chiều, HT âm xoay chiều dùng ổn  định tham số mạch điện Trong chương này chỉ xét HT âm xoay chiều, HT  dương xét trong chương dao động
C- Phân theo mạch điện có 4 loạiI1  I1k I2k I2 + HT nối tiếp điện áp  U2k K U1k U2 I2ht U1  U1ht U2ht Kht + HT song song điện áp  K I1ht Kht K + HT nối tiếp dòng điện  I2ht Kht K + HT song song dòng điện  Kht
3. Phương trình cơ bản mạng 4 cực có HT  Xét một sơ đồ khối tổng quát:  + Kn K Kht Hình 2.3 Sơ đồ khối toàn phần của bộ KĐ có hồi tiếp Hình  Giả thiết các khối là hệ tuyến tính và tín hiệu theo mũi tên.  Chúng ta có hệ PT sau: Xr = KXh; Xv = KnXn KX  Xh = Xv-Xht; Xht = KhtXr  ht Xr K Từ đó rút ra: K’= = (2.1)  X v 1 + KK ht Kttp =Xr/Xn=K’Kn (2.2) p  Gọi Kv=KKht là hệ số KĐ vòng; đặt g=1+KKht là độ sâu hồi  tiếp Các tham số Kv và g dùng đánh ngía mức thay đổi các tham số và  của bộ KĐ do HT âm gây ra và đánh giá mức độ ổn định bộ KĐ có HT
Một số trường hợp cụ thể:  Khi |1+KKht |>1 chúng ta có HT âm (| K’ | < | K Khi |1+ K’  |. Trường hợp ngược lại có HT dương. |. Đặc biệt Kv=KKht>>1 tức: K’=Xr/Xv=1/Kht và  Ktp=Xr/Xn=Kn/Kht Từ đây có thể nói, một hệ thống khép kín có  hệ số KĐ vòng rất lớn thì hàm truyền đạt hầu như không phụ thuộc vào các tính chất của mạng 4 cực KĐ mà chỉ phụ thuộc vào tính chất của mạng 4 cực hồi tiếp. Vì vậy muốn xây dựng bộ KĐ chính xác, phải dùng linh kiện chính xác trong mạch hồi tiếp.
3. Phương pháp phân tích bộ KĐ có Ph hồi tiếp Để phân tích mạch có HT thường dùng các PP:  Lý thuyết mạng 4 cực;  Các định luật Kiếc khốp;  Phân tích khối trong kỹ thuật điều khiển  Chúng ta sử dụng pp phân tích khối để phân tích, pp này  cho phép nhanh chóng nhận ra được nguyên tắc làm việc của mạch và chuyển các mạch có HT về cấu trúc chuẩn. Từ đó xác định và đánh giá các đại lượng của mạch. Từ mạch cụ thể chuyển về cấu trúc như hình 2.3. Sau đó thực hiện quá trình phân tích theo lưu đồ 2.1
Lưu đồ phân tích mạch KĐ có hồi tiếp  Bắ t đầ u Xác định Xr Vẽ sơ đồ tín hiệu HT áp: Xr=Ur như 2.3 HT dòng Xr=Ir Chọn Xn, Xr, Xh Nối tiếp: Xn điện áp không tải nguồn TH Xác định K,Kht,Kv bằng SĐ tương đương điện áp, Xv,Xh áp Tính g=1+KKht Song song: dòng ngắn mạch nguồn TH. Biểu diễn nguồn bằng SĐ tương đương; Xv,Xh dòng Xác định tiếp các thông số cần thiết khác Xây dựng hệ PT: Xr=f1(Xh) Xh=f2(Xn,Xr) Kết thúc áp dụng nguyên lý xếp chồng
Ví dụ: Tính toán mạch EC có HT âm dòng theo hình  2.4 Rc Ic Ib Ic βIb rbe Rn Rc Rn Re Re Un Un Bước 1: Mạch HT dòng nên chon Xr=Ic  Bước 2: HT về đầu và là nối tiếp nên Xn là đ/áp  nguồn TH không tải, Xn=Un; Xh=Ib (vì Ic=βIb) ngu Bước 3: Ir= βIb; Ib= (Un-IrRe)/(Rn+rbe+Re)  Bước 4: Vẽ hình qui về mạch chuẩn 
Un Iv Ib Ic 1/(Rn+Re+rbe) + K=β Iht Re/(Rn+Re+rbe) Bước 5: xác định K=β; Kn= 1/(Rn+rbe+Re); ); Kht=Re/(Rn+rbe+Re) Bước 6: Tính |KKht|= βRe/(Rn+rbe+Re)>>1 Xr=(1/Kht)Xv =>Xr~KnXn/Kht Xr=Ic~Xv/Re=Un/Re Hệ số KĐ áp: K’u=Ur/Un=-IrRc/Un~Rc/Re KĐ Với |KKht|>>1
4. Ảnh hưởng HT âm đến các tính nh chất bộ KĐ 4.1. Ảnh hưởng đến độ ổn định HSKĐ  Gọi sai số HSKĐ toàn phần bộ KĐ có HT là ΔKtp, bộ không có  HT là ΔK , vi phân toàn phần biểu thức (2.2) theo K, Kht, Kn HT chúng ta có chúng dKtp=(K/(1+KKht))dKn +KnK((-1)K/(1+KKht)²)dKht +(Kn/  (1+KKht)²)dK Suy ra sai số tương đối:  ΔKtp/Ktp~ΔKn/Kn –(KKht/(1+KKht)). ΔKht/Kht +(1/(1+KKht). ΔK/K )). ).  Từ đây có thể kết luận: Sai số tương đối bộ KĐ có HT nhỏ hơn  bộ KĐ không HT (1+KKht) lần. Các tác dụng cụ thể với từng loại HT xem bảng 2.2 
4.2. Ảnh hưởng tới trở kháng vào nh HT âm làm thay đổi trở kháng vào của phần mạch  nằm trong vòn HT và chỉ phụ thuộc vào cách mắc mạch HT về đầu vào (nối tiếp hay song song). A. Trường hợp nối tiếp:  + khi không HT(KhtXr=0)  Zv=Uv/Iv= (Uh+U’)/Iv= rh+rrht  + Có HT  Z’v=Uv/Iv= (Uh+U’+KhtXr)/Iv = (Uh(1+KKht)+U’)/Iv  Vậy: Z’v= grh+rrht  rht
B. Trường hợp song song:  Không HT:  Yv= 1/Zv=Iv/Uv= (Ih+I’)/U= 1/rh + 1/rrht  Có HT:  Yvht=(Ih+I’+KhtXr)/U= g/rh + 1/rrht =>Zvht=Zv/g  Vậy HT âm nối tiếp làm tăng trở kháng vào  của phần mạch nằm trong vòng HT lên g lần và HT song song làm giảm đi g lần. 4.3 Ảnh hưởng đến trở kháng ra, cách phân tích  tương tự chúng ta có kết luận: với HT âm dòng điện thì trở kháng ra của phần mạch trong vòng HT tăng lên g lần và HT áp làm giảm đi g lần.
4.4 Ảnh hưởng HT đến dải động của bộ KĐ và méo phi  tuyến Nhờ HT âm, dải động của bộ KĐ mở rộng do chỉ một  phần tín hiệu vào bộ KĐ Xh=XvKKhtXh => Xh= Xv/g, Lúc này bộ KĐ chỉ làm việc với biên độ tín hiệu vào nhỏ và trong khu vực tuyến tính dẫn tới méo phi tuyến cũng nhỏ hơn g lần. 4.5 Ảnh hưởng đến tạp âm  Giả thiết tạp âm đưa vào giữa hai tầng của một bộ KĐ.  Xta Xr K1 + + K2 Xth Chúng ta có PT:  Kht [(XthKhtXr)K1+Xta]K2=Xr 
Chuyển vế ta có:  Xr=[K1K2/(1+K1K2Kht)]Xth+[K2/(1+K1K2Kht)]Xta  Từ đây có thể kết luận: tỉ số tín hiệu trên tạp âm càng  lớn khi K1 lớn và chỉ có thể khử tạp âm sau tầng thứ nhất chứ HT không thể làm giảm tạp âm xuất hiện ngay từ đầu vào bộ KĐ. 4.6 Ảnh hưởng đến đặc tính động  Đặc tính động của bộ KĐ bao gồm méo pha và méo  tần số, nhưng đặc tuyến pha liên quan chặt chẽ với đặc tuyến tần số. Nếu đặc tuyến tần số có dạng xác định thì đặc tuyến pha cũng đảm bảo. Các đặc tính động của bộ KĐ được xác định bởi dải tần làm việc. Bộ KĐ có HT có thời gian xác lập và độ sụt đỉnh  HSKĐ giảm đi g lần so với khi không có HT.