r, l, c và mạch tương Đương
TRANSCRIPT
R, L, C và Mạch Tương Đương
Điện Tử Cao Tần
Nhóm: GAO
Danh Sách Thành Viên Của Nhóm
Nguyễn Duy AnPhạm Duy Bách Vũ Hoàng DũngNguyễn Hoàng KhangVõ Hồng KhanhHoàng Song NhậtPhan Huỳnh TấnLê Hoài PhướcBùi Tuấn NghĩaNguyễn Hải Thượng
0920002092000409200180920045092004609200790920108092009809200740920235
Nội Dung
Điện Trở R1
Cuộn Cảm L2
Tụ Điện C3
RLC và Mạch Tương Đương4
Diode5
Điện Trở R
Sơ đồ tương đương của điện trở ở tần số cao như sau:
Điện Trở
Mạch tương đương gồm:
1 2 3
1 Điện cảm kí sinh khoảng 5 -10nH mắc nối tiếp với điện trở.
1 Điện dung kí sinh khoảng
vài pF mắc song song với
cả 2 thành phần trên.
R là giá trị của chính điện trở, các thông số khác phụ thuộc vào cấu trúc và chất liệu của điện trở.
Điện Trở
Tần số làm việc hiệu dụng của điện trở được xác định sao cho sự sai khác giữa trở kháng tương đương của nó so với giá trị điện trở danh định không vượt quá dung sai.
Đặc tính tần số của điện trở phụ thuộc vào cấu trúc, vật liệu chế tạo... Kích thước điện trở càng nhỏ thì đặc tính tần số càng tốt, điện trở cao tần thường có tỷ lệ kích thước là từ 4:1 đến 10:1.
Điện Trở
Hiệu năng kém ở tần số cao.
Điện trở than tổng hợp
Những tụ kí sinh này gộp lại có ảnh hưởng không nhỏ.
Bao gồm các hạt cacbon dày đặc, giữa mỗi cặp hạt cacbon là 1 điện dung kí sinh cực nhỏ.
Điện TrởĐiện trở dây quấn
Cũng có những vấn đề khi hoạt động ở tần số cao.
Có trở kháng biến thiên cao khi tần số thay đổi.
Độ tự cảm L trong mạch tương đương cao hơn nhiều so với ở điện trở than tổng hợp.
Trở kháng trước hết sẽ tăng khi tần số tăng, đến 1 tần số Fr, độ tự cảm sẽ L sẽ cộng hưởng với điện dung C, trở kháng sẽ đạt cực đại; nếu tần số tiếp tục tăng, trở kháng sẽ giảm như hình dưới.
Điện Trở
Điện Trở
thể hiện những đặc tính tốt nhất đối với tần số thay đổi..
Điện trở màng kim loại
Trở kháng có xu hướng giảm với tần số khoảng trên 10MHz. Mạch tương đương
tương tự như loại than tổng hợp và quấn dây, nhưng giá trị của các thành phần kí sinh thì nhỏ hơn.
Điện Trở
Điện trở màng kim loại
Điện Trở
Xu hướng gần đây trong công nghệ sản xuất điện trở
Loại trừ hay giảm tối đa những điện kháng đi kèm theo điện trở.
Sự phát triển của loại điện trở màng mỏng dạng chíp.
Được sản xuất trên chất nền oxit nhôm hay oxit berili
Có điện kháng kí sinh rất nhỏ trong tần số từ DC đến 2GHz
Điện Trở
Xu hướng gần đây trong công nghệ sản xuất điện trở
Cuộn Cảm
Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) là một linh kiện điện tử thụ động tạo từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dòng điện chạy qua.
Cuộn Cảm
Kí hiệu & Đơn vị- Trên sơ đồ nguyên lý, cuộn dây có ký hiệu là chữ L, ví dụ L7604, L7605
- Cuộn dây có hình giống tụ điện nhưng thường có thân mầu xanh đen, trở kháng của cuộn dây rất thấp chỉ khoảng 1-2Ω
Cuộn Cảm
Tổng Quan
Cấu tạo của cuộn cảm1
- Cấu tạo của cuộn cảm, Các đại lượng đặc trưng (Hệ số tự cảm, cảm kháng, điện trở thuần). Tính chất nạp xả của cuộn dây.
Cuộn dây lõi không khí Cuộn dây lõi ferit
Cuộn Cảm
Tổng Quan
Các đại lượng đặc trưng2
a) Từ trường và từ dung
- Khi có dòng điện chạy qua, cuộn dây sinh từ trường và trở thành nam châm điện. Khi không có dòng điện chạy qua, cuộn day không có từ. Từ trường sản sinh tỉ lệ với dòng điện.
B = I x L
Bảng dưới đây tóm tắt công thức tính từ dung cho một số trường hợp
Cuộn Cảm
Cuộn Cảm
Cuộn Cảm L
b) Điện thế, dòng điện và trở kháng
- Theo định luật Faraday, từ trường biến thiên theo thời gian tạo ra một điện thế trên cuộn dây V.
Với từ dung không đổi theo thời gian
- Dòng điện chạy trên cuộn dây có liên hệ với điện thế qua:
Cuộn Cảm L
c) Năng lượng lưu trữ
- Năng lượng từ trường lưu trữ trên cuộn dây được tính theo công thức
Tụ Điện C
- Phân tích các mạch cơ bản định nghĩa điện dung của tụ điện phẳng với diện tích của mỗi bản tụ lớn hơn nhiều so với khoảng cách giữa chúng như sau:
d A diện tích bản tụ khoảng cách giữa 2 bản
- Lý tưởng không có dòng hoạt động qua 2 bản tụ. Tuy nhiên, tại tần số cao thì điện môi giảm dần (tức là có dòng hoạt động ). Trở kháng của một tụ điện được viết với sự kết hợp đồng thời giữa điện dẫn Ge và susceptance ωC:
Tụ Điện C
- Trong biểu thức này, dòng DC phụ thuộc vào điện dẫn Ge = σdielA/d, với σdiellà điện dẫn xuất của chất điện môi.Đặt tanΔs = ωε / σdielvà thế vào biểu thức tính Ge ta được :
- Mạch tương đương phù hợp bao gồm cuộn cảm L, điện trở Rs đặc trưng cho sự suy hao dòng điện qua dây dẫn, và điện trở hao hụt của chất điện môi Re= 1/Ge :
Tụ Điện C
VD: Tính trở kháng của tụ điện 47pF,series loss tangent = 10-4(giả sử không phụ thuộc vào tần số),dây 1.25cm (AWG 26,d=16mils) (σCu= 64.516x106 Ω-1.m-1 ).
- Cảm kháng của dây:
Bài Giải:
Từ:
Ta có
Tụ Điện C
- Và điện trở rò:
Đáp ứng xung độ lớn của trở kháng của tụ được thể hiện như hình
Tụ Điện C
Cấu Tạo Của Tụ Điện *
- Tụ điện có cấu tạo cơ bản là hai bản cự kim loại đặt song song, tuỳ theo lớp cách điện ở giữa hai bản cực là gì thì tụ có tên goi tương ứng
- VD: Lớp cách điện là không khí ta có tụ không khí, là giấy ta có tụ giấy, là gốm cho ta tụ gốm hoặc là lớp hoá chất thì cho ta tụ hoá
Tụ Điện C
Những loại tụ điện *
- Có 2 loại tụ chính: Tụ hóa và tự gốm
1 2
Tụ Điện C
Đơn vị của tụ điện *
- Đơn vị của tụ điện là Fara, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như
1 Pico = 1/1000.000.000.000 Fara
N (Nano Fara)
1 Nano = 1/1000.000.000 Fara
Micro Farra 1 Micro = 1/1000.000 Fara
P(Pico Fara)
Tụ Điện C
- Bạn có thể đấu song song hoặc nối tiếp các tụ điện lại với nhau, khi dấu song song thì ta được một tụ có điện dung bằng tổng điện dung các tụ:
C = C1 + C2
+ Muốn tạo ra một tụ điện có điện dung tuỳ ý thì phải làm thế nào ?
- Khi đấu nối tiếp thì điện dung tương đương sẽ giảm theo công thức C = C1xC2 /( C1 + C2 ).
Tụ Điện C
* Ứng dụng của tụ điện là gì ?
Cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại, do đó tụ được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch về điện áp một chiều.
Lọc điện áp xoay chiều sau khi đã được chỉnh lưu (loại bỏ pha âm ) thành điện áp một chiều bằng phẳng . đó là nguyên lý của các tụ lọc nguồn .0
Với điện AC ( xoay chiều ) thì tụ dẫn điện còn với điện DC( một chiều ) thì tụ lại trở thành tụ lọc .
RLC và Mạch Tương Đương
RLC và Mạch Tương ĐươngIV
- Bộ Lọc Băng Tần có điện ổn không đổi theo tần số trên một băng tần được tạo từ mắc nối Bộ Lọc Tần Số Thấp với Bộ Lọc Tần Số Cao
Bộ Lọc Băng Tần
Mạch RLC có khả năng lọc và tạo dao động điện từ.
Bộ Lọc Băng Tần = Bộ Lọc Tần Số Thấp + Bộ Lọc Tần Số Cao
Bộ Lọc Băng Tần, LR - CR = Bộ Lọc Tần Số Thấp, LR + Bộ Lọc Tần Số Cao, CR
Bộ Lọc Băng Tần, RC - RL = Bộ Lọc Tần Số Thấp, RC + Bộ Lọc Tần Số Cao, RL
RLC và Mạch Tương Đương
Bộ Lọc Băng Tần có công thức tổng quát sau
RLC và Mạch Tương Đương
Bộ Lọc Đồng Bộ Lựa Chọn Băng Tần
RLC và Mạch Tương Đương
Bộ Lọc Đồng Bộ Lựa Chọn Băng Tần
RLC và Mạch Tương Đương
Dao Động Điện Tử
RLC và Mạch Tương Đương
Dao Động Điện Tử
- Khi nghiệm của phương trình là một số ảo
- Dao động Sóng Dừng xảy ra ở tần số
- Khi nghiệm của phương trình là một số phức
- Dao động Sóng Sin có biên độ giảm dần theo thời gian ở tần số
Diode
DiodeV
1 Diode Tách Quang
3 Lớp
Lớp Loại P
Lớp Intrinsic
loại lớp N
Các diode PIN nhận được tên của nó từ thực tế có ba lớp chính. Thay vì chỉ có một loại P và một layer chữ N, diode PIN có ba lớp:
Diode
DiodeIV
2 Đặc Tính Diode Tách Quang
- Mức độ của điện dung thường thấp hơn so với các hình thức khác của diode.
- Các khía cạnh đặc biệt hữu ích của diode PIN xảy ra khi nó được sử dụng với các tín hiệu tần số cao, diode xuất hiện như một điện trở chứ không phải là một thiết bị không tuyến tính, và nó tạo ra không có cải chính hay biến dạng. Sức đề kháng của nó bị chi phối bởi sự thiên vị DC áp dụng. Bằng cách này, nó có thể sử dụng các thiết bị như một công tắc RF hiệu quả hoặc điện trở biến sản xuất bóp méo ít hơn so với các điốt ngã ba PN bình thường.
