(TIỂU LUẬN) báo cáo bài tập lớn môn điện tử tương tự II đề tài khảo sát các loại mạch phối hợp trở kháng hình chữ l, t, π

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Báo cáo bài tập lớn
Môn Điện tử tương tự II
Đề tài:

Khảo sát các loại mạch phối hợp trở
kháng hình chữ L, T, Π
Sinh viên thực hiện:
Số hiệu sinh viên:
Lớp:
Mã lớp bài tập:

Nguyễn Thị Quỳnh Trang
20193147
Điện tử 03 – K64
133335

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Nguyễn Nam Phong

Hà Nội, tháng 07/2022
1


MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................................................
DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................................................

1. MẠCH PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG HÌNH CHỮ L...................................................................

1.1. Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 2.................................................

1.2. Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 3.................................................

1.3. Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 4.................................................
2. MẠCH PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG HÌNH CHỮ T ..................................................................
2.

1.Mạch phối hợp trở kháng low-pass hình chữ T .................

2.

2.Mạch phối hợp trở kháng high-pass hình chữ T ................

3. MẠCH PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG HÌNH Π.............................................................................
3.

1.Mạch phối hợp trở kháng low-pass hình Π........................

3.

2.Mạch phối hợp trở kháng high-pass hình Π.......................

4. ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA 3 LOẠI MẠCH L, T, Π................................................
5. KHÁC BIỆT CỦA 3 LOẠI MẠCH L, T, Π ............................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................

2

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 2
Hình 1.2 Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 3.............................................................................. 06
Hình 1.3 Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 4.............................................................................. 07
Hình 2.1 Mạch phối hợp trở kháng hình chữ T......................................................................................... 08
Hình 2.2 Mạch chữ T sau khi tách làm 2 mạch chữ L............................................................................. 08
Hình 2.3 Mạch song song tương đương...................................................................................................... 09
Hình 2.4 Mạch phối hợp trở kháng low-pass hình chữ T....................................................................... 09
Hình 2.5 Mạch phối hợp trở kháng high-pass hình chữ T...................................................................... 10
Hình 3.1 Mạch phối hợp trở kháng hình Π................................................................................................ 11
Hình 3.2 Mạch hình Π sau khi tách làm 2 mạch chữ L........................................................................... 11
Hình 3.3 Mạch nối tiếp tương đương........................................................................................................... 11
Hình 3.4 Mạch phối hợp trở kháng low-pass hình Π............................................................................... 12
Hình 3.5 Mạch phối hợp trở kháng high-pass hình Π.............................................................................. 13

3


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 4.1 Ưu điểm và nhược điểm 3 loại mạch Π, T, L 3
Bảng 5.1 Khác biệt của 3 loại mạch Π, T, L

4


1.

Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L
1.1. Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 2

Hình 1.1: Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 2
Ta có:

=

=

Z¿ ZC1


Khi phần ảo bằng 0, ta có:





C= 1 1+

1

L

L(

= 1(1+Q2)

R2L

R2 )

L

ω2 L21 R2L

Khi Q2P ≫1, ta có:

ℜ{Z¿}=

1.2.

Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 3
5

P


Hình 1.2: Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 3
Ta có:
(ZL1+RL)

Z
C1

Z ¿=
ZC 1

+ZL1+RL

ω2 L12

Phần thực

Khi phần ảo bằng 0, ta có: −ωC1+
RL

ℜ

{ Z¿}

=


Khi đó, ℜ{ Z¿}=
R2L

6

ωC1+

 C1(1+
 C1=
Khi Q2S ≫1, ta có:

R2L

1.3.

Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 4

Hình 1.3: Mạch phối hợp trở kháng hình chữ L loại 4
Ta có:
Z
L1

Z ¿=

(ZC1


Z

L1

+ZC1+RL

¿

1
RL

Khi phần ảo bằng 0, ta có:
7

Khi đó, ℜ{ Z¿}=


L =R C

 1 L 1
2. Mạch phối hợp trở kháng hình chữ T

−


Hình 2.1 Mạch phối hợp trở kháng hình chữ T Tách mạch
ra làm 2 mạch chữ L, ta có:

Hình 2.2 Mạch chữ T sau khi tách làm 2 mạch chữ L
Ta có:
Q1=

X1
R¿

;Q2=

2

RL

Biến đổi mạch sang dạng song song, ta có:

8


Hình 2.3 Mạch song song tương đương
Ta có:
Q1=

RI

RI

;Q2=

XA
R¿

XB

2
, p=RI=R¿(1+Q1 );

 Q1=

√

RL, p =RI=RL(1+Q22)

R I
R ¿ −1;Q2=

√

Q=Q +Q =

RI
R L −1

R I −1+
R I −1
R¿
RL
Mạch phối hợp trở kháng low-pass hình chữ T
1

2.1.

√
√

2

Hình 2.4 Mạch phối hợp trở kháng low-pass hình chữ
T Ta có X1 =ω L1 và X2 =ω L2
 Q1=
 L1=

Q R
1

ω

¿

;C2=

Q R

2

L

ω

Tụ C p được chia thành hai tụ C A và CB, tương ứng có
 Q1=

RI

=RI ωCA;Q2=

X AXB

9

RI

X =
A

ωC

=RI ωCB

1
A

và

X =
B

ωC

1
B

:


Q1

 C A=

Q2

;CB=

RIωRIω
 C=C A+CB=

2.2.

Q

1

+

Q

2

=

Q +Q
1

2

RIω RIω RIω

Mạch phối hợp trở kháng high-pass hình chữ T

Hình 2.5 Mạch phối hợp trở kháng high-pass hình chữ T
Ta có

X =
1

Cuộn cảm LP được chia thành hai cuộn cảm LA và LB với X A =ω LA và
X B=ω LB nên ta có:
Q
1

 LA=


1

=

RI

; LB=

ωQ1
1 1
+

LLALB

 L=

10

RI
ωQ2


3. Mạch phối hợp trở kháng hình Π

Hình 3.1 Mạch phối hợp trở kháng hình
Tách mạch ra làm 2 mạch chữ L, ta có:

Hình 3.2 Mạch hình Π sau khi tách làm 2 mạch chữ L
Ta có:

Biến đổi mạch sang dạng nối tiếp tương đương, ta có:

Hình 3.3 Mạch nối tiếp tương đương
Q1=

XA
RI

;Q2=

XB

RI

11


 R¿ ,s =RI =
Q=



√

R¿ −1;Q =
2
R I

Q=Q +Q =



3.1.

1

1

2

√

√

R ¿ −1+
RI

R L −1
RI

√

R L −1
RI


Mạch phối hợp trở kháng low-pass hình Π

Hình 3.4 Mạch low-pass hình Π
Ta có:

Q
1

Với

X =
1

Vì X A =ω L1 và X B=ω L2 nên Q1=



1
X =
1
ωC 1 và 2
ωC 2

X A ω L1

L1=

=

;Q2 =

RI

RI

R Q
I

ω

L=L1+L2=

1

XB

=

ω L2

RI

; L2=

ω

R Q
I

R I
ω (Q1+Q2)

12

RI

2


3.2.

Mạch phối hợp trở kháng high-pass hình Π

Hình 3.5 Mạch high-pass hình Π
Ta có:
Q
1

 L1=

R¿

; L2=

R¿

ωQ1ωQ2

Với

X =
A

1

ωC

1

và

X =
B

1
ωC 2 , ta có:

 Q1=

4.

 C=C1+C2=
Ưu điểm và nhược điểm của 3 loại mạch L, T, Π

Ưu
điểm

13


suất của
các trở
nhau củ
cấp và t
Mạch
kháng

chữ L là
hài, tiến
hiệu
muốn
thường
trong cá

Nhược
điểm

Trong một số trường

Hệ số Q bé.
Mạch phụ thuộc nhiề

5.

Khác biệt của 3 loại mạch Π, T, L

Đáp ứng tần số
Pha
Biên độ
14


Bảng 5.1 Khác biệt của 3 loại mạch Π, T, L
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Behzad Razavi, RF Microelectronics. Prentice Hall
Communications Engineering and Emerging Technologies, 2011
[2] />[3] />[4] M. Şengül and G. Yeşilyurt, "Real frequency design of Pi and T

matching networks with complex terminations," 2017 10th International
Conference on Electrical and Electronics Engineering (ELECO), 2017, pp.
1328-1331.
[5] />3206/back-to-basics-impedance-matching
[1]

15