Lý thuyết mạng - Các yếu tố hoạt động
Active Elementslà các phần tử mạng cung cấp năng lượng cho các phần tử khác có trong mạch điện. Vì vậy, các phần tử tích cực còn được gọi là nguồn điện áp hoặc loại dòng điện. Chúng tôi có thể phân loại các nguồn này thành hai loại sau:
- Nguồn độc lập
- Nguồn phụ thuộc
Nguồn độc lập
Như tên cho thấy, các nguồn độc lập tạo ra các giá trị điện áp hoặc dòng điện cố định và những giá trị này không phụ thuộc vào bất kỳ thông số nào khác. Các nguồn độc lập có thể được chia thành hai loại sau:
- Nguồn điện áp độc lập
- Nguồn hiện tại độc lập
Nguồn điện áp độc lập
Một nguồn điện áp độc lập tạo ra một hiệu điện thế không đổi trên hai đầu của nó. Hiệu điện thế này không phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy qua hai đầu của nguồn điện áp.
Độc lập ideal voltage source và đặc điểm VI của nó được thể hiện trong hình sau.
Các V-I characteristicscủa nguồn điện áp lý tưởng độc lập là một dòng không đổi, luôn bằng điện áp nguồn (VS) không phụ thuộc vào giá trị dòng điện (I). Vì vậy, điện trở bên trong của nguồn điện áp lý tưởng độc lập là không Ohms.
Do đó, các nguồn điện áp lý tưởng độc lập do not exist practically, bởi vì sẽ có một số lực cản bên trong.
Độc lập practical voltage source và đặc điểm VI của nó được thể hiện trong hình sau.
Có sự sai lệch trong các đặc tính VI của nguồn điện áp thực tế độc lập với các đặc tính VI của nguồn điện áp lý tưởng độc lập. Điều này là do điện áp rơi trên điện trở trong (R S ) của nguồn điện áp thực tế độc lập.
Nguồn hiện tại độc lập
Nguồn dòng điện độc lập tạo ra dòng điện không đổi. Dòng điện này không phụ thuộc vào điện áp trên hai đầu của nó. Độc lậpideal current source và đặc điểm VI của nó được thể hiện trong hình sau.
Các V-I characteristicscủa nguồn dòng điện lý tưởng độc lập là một dòng không đổi, dòng điện này luôn bằng dòng điện nguồn (I S ) không phụ thuộc vào giá trị hiệu điện thế (V). Vì vậy, điện trở bên trong của nguồn dòng điện lý tưởng độc lập là vô hạn ohms.
Do đó, các nguồn dòng điện lý tưởng độc lập do not exist practically, bởi vì sẽ có một số lực cản bên trong.
Độc lập practical current source và đặc điểm VI của nó được thể hiện trong hình sau.
Có sự sai lệch trong các đặc tính VI của nguồn dòng điện thực tế độc lập so với các đặc tính VI của nguồn dòng điện lý tưởng độc lập. Điều này là do lượng dòng điện chạy qua điện trở shunt bên trong (R S ) của nguồn dòng điện thực tế độc lập.
Nguồn phụ thuộc
Như tên cho thấy, các nguồn phụ thuộc tạo ra lượng điện áp hoặc dòng điện phụ thuộc vào một số điện áp hoặc dòng điện khác. Nguồn phụ thuộc còn được gọi làcontrolled sources. Các nguồn phụ thuộc có thể được chia thành hai loại sau:
- Nguồn điện áp phụ thuộc
- Nguồn hiện tại phụ thuộc
Nguồn điện áp phụ thuộc
Nguồn điện áp phụ thuộc tạo ra hiệu điện thế trên hai đầu của nó. Lượng điện áp này phụ thuộc vào một số điện áp hoặc dòng điện khác. Do đó, các nguồn điện áp phụ thuộc có thể được phân loại thêm thành hai loại sau:
- Nguồn điện áp phụ thuộc (VDVS)
- Nguồn điện áp phụ thuộc hiện tại (CDVS)
Các nguồn điện áp phụ thuộc được biểu diễn bằng các dấu '+' và '-' bên trong hình thoi. Độ lớn của nguồn điện áp có thể được biểu diễn bên ngoài hình thoi.
Nguồn hiện tại phụ thuộc
Nguồn dòng phụ thuộc tạo ra dòng điện. Lượng dòng điện này phụ thuộc vào một số điện áp hoặc dòng điện khác. Do đó, các nguồn dòng phụ thuộc có thể được phân loại thêm thành hai loại sau:
- Nguồn hiện tại phụ thuộc điện áp (VDCS)
- Nguồn hiện tại phụ thuộc (CDCS)
Nguồn dòng phụ thuộc được biểu diễn bằng một mũi tên bên trong hình thoi. Độ lớn của nguồn hiện tại có thể được biểu diễn bên ngoài hình thoi.
Chúng ta có thể quan sát các nguồn phụ thuộc hoặc điều khiển này trong các mô hình tương đương của bóng bán dẫn.
Kỹ thuật chuyển đổi nguồn
Chúng tôi biết rằng có hai nguồn thực tế, đó là voltage source và current source. Chúng tôi có thể chuyển đổi (chuyển đổi) nguồn này thành nguồn kia dựa trên yêu cầu, đồng thời giải quyết các vấn đề mạng.
Kỹ thuật biến đổi nguồn này thành nguồn khác được gọi là source transformation technique. Sau đây là hai phép biến đổi nguồn có thể có:
- Nguồn điện áp thực tế thành nguồn dòng điện thực tế
- Nguồn dòng điện thực tế thành nguồn điện áp thực tế
Nguồn điện áp thực tế thành nguồn dòng điện thực tế
Sự biến đổi của nguồn điện áp thực tế thành nguồn dòng điện thực tế được biểu diễn trong hình sau
Practical voltage sourcegồm nguồn điện áp (V S ) mắc nối tiếp với một điện trở (R S ). Điều này có thể được chuyển đổi thành một nguồn hiện tại thực tế như thể hiện trong hình. Nó bao gồm một nguồn hiện tại (I S ) song song với một điện trở (R S ).
Giá trị của IS sẽ bằng tỷ lệ của V S và R S . Về mặt toán học, nó có thể được biểu diễn dưới dạng
$$ I_S = \ frac {V_S} {R_S} $$
Nguồn dòng điện thực tế thành nguồn điện áp thực tế
Sự biến đổi của nguồn dòng điện thực tế thành nguồn điện áp thực tế được biểu diễn trong hình sau.
Nguồn dòng thực tế gồm nguồn dòng (I S ) mắc song song với một điện trở (R S ). Điều này có thể được chuyển đổi thành một nguồn điện áp thực tế như trong hình. Nó gồm một nguồn điện áp (V S ) mắc nối tiếp với một điện trở (R S ).
Giá trị của V S sẽ tương đương với sản phẩm của I S và R S . Về mặt toán học, nó có thể được biểu diễn dưới dạng
$$ V_S = I_S R_S $$