1. 1
ЭЛЕКТРОНИКИЙН ҮНДЭС
Лекц 3
МУИС-ийн профессор Э.Дамдинсүрэн

2. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 2
2. Шугаман хэлхээ
2.1. Резистор
2.2. Конденсатор
2.3. Шугаман RC хэлхээ
– Дифференциалчлагч хэлхээ
– Интегралчлагч хэлхээ
2.4. Хүчдэл хуваагч
2.5. Шүүлтүүр
– Нарийн зурвасын шүүлтүүр
2.6. Вин-Робинсоны гүүр
2.7. Давхар Т маягийн гүүр
2.8. Индукцын ороомог
2.9. RL хэлхээ

3. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 3
2.4. Хүчдэл хуваагч
Резистороор хийвэл (A бодит тоо)
Ийм идеаль хэлхээний далайц давтамжийн
тодорхойлолт хэвтээ тэнхлэгтэй паралель шулуун
Иймд дохионы хэлбэрийг өөрчлөхгүй
vi
vo
Z1
Z2
i
Тогтмол ба хувьсах хүчдэлийн хэмжээг
бууруулах зориулалттай
Гаралтын хүчдэл
Нэвтрүүлэх коэффициент
i
o 2 2
1 2
v
v iz z
z z
 



  
 
2
1 2
z
A
z z




 
2
1 2
R
A
R R



4. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 4
Ачааллын нөлөө
Хүчдэл хуваагч заавал ачаалалтай
Тэр нь цэвэр идэвхит RL гэж үзье
Нэвтрүүлэх коэффициент
Хувьсах хүчдэлд R,C (идэвхигүй)
Интегр. диффер. хэлхээ бас
болно
Түүний A нь давтамжаас
хамаарна
Ж нь:
Иймд дохионы хэлбэр гажна
V
R1
R2 RL
2 L
1 2 L
R R
A
R R R




2
1
A
1 ( RC )




5. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 5
Дохионы хэлбэрийн гажилт
Хуваагчийн дээд, доод мөрний эсэргүүцэл ижил
төрлийн бол дохио гажихгүй
Хувьсах гүйдэлд барагтайд ийм байдаггүй
Цэвэр резисторан хуваагч гэж байхгүй (ачаалал)
R1, CL интегралчлах хэлхээг үүсгэнэ
Иймд vo нь vi -ээс өөр хэлбэртэй
Эл зохисгүй байдлыг арилгахаар
R1 –тэй зэрэгцээ C1 холбоно
Түүний багтаамж
R1C1=R2CL
Энэ нөхцөлд хуваагчийн A
давтамжаас хамаарахгүй
C1
CL
R1
R2
vi
vo

6. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 6
Баталгаа
C1,C2,R1,RL ямар ч утгатай
байхад
Нэвт. коэффициент
Үүний
Иймд
Эндээс
Үүнтэй адилаар
Иймд
Тэгвэл
Эндээс R1C1=R2CL
нөхцөлд
A=R2/(R1+R2) болж
батлагдлаа
2 1 2
A z /( z z )
 
   
1 1 1
z ; R C
 
1 L
1 1 1
z R 1/ j C

 

1
1
1 1
R
z
1 j R C




2
2
2 L
R
z
1 j R C




2 2 L
z ; R C
 
2 2 L
1 1 1 2 2 L
R 1 j R C
A
R 1 j R C R 1 j R C

 


  

7. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 7
Компенсацлагдсан хуваагч
A бодит бол j=0, дохионы хэлбэр хэвээр
Үүнийг компенсацлагдсан хуваагч гэнэ
Энэ бол зэрэгцээ холбогдсон өндөр (C1R2) ба нам
(R1CL) давтамжийн шүүлтүүрүүд
Давтамжийн тодорхойлолт үүнийг харуулна
Эсвэл үүнийг зэрэгцээ холбогдсон резисторан (R1R2) ба
багтаамжийн (C1CL) хоѐр хуваагч мэтээр үзэж бас
болно
Энэ хоѐрын нэвтрүүлэх
коэффициент тэнцүү
Эндээс R1C1=R2CL
Хэрэглээ: осциллоскоп...
C1R2
A
f
R1CL
компенсацлагдсан
C1
1 1 L
2 CL 2 1
X
R R C
R X R C
  
C1
CL
R1
R2
vi
vo

8. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 8
Аттенюатор
Чадлыг юмуу хүчдэлийг тодорхой тоогоор
бууруулдаг схемийг ерөнхийд нь аттенюатор гэнэ
RC элемент бүхий хүчдэл хуваагч нэг төрөл нь
Нам ба радио давтамжинд өргөн хэрэглэгддэг
Хуваах коэффициентийн янз бүрийн утганд
эсэргүүцэл нь тогтмол байх шаардлагатай
Үүнийг хэрэгжүүлэх хэд хэдэн арга бий
Дараах схемд хуваах коэффициент нь: A-1/2; B-
1/4; C-1/8; D-1/16; E-1/32 бөгөөд бүгдэд Ro= (2/3)R
V
V/2 V/4 V/8 V/16 V/32
A B C D E
R
R
R
R
R
2R
2R
2R
2R R

9. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 9
2.5. Шүүлтүүр
Шүүлтүүр гэж юу болох
Шүүлтүүрийн ангилал
– Нам давтамжийн
– Өндөр давтамжийн
– Зурвасын
– Тасалдаг
Нарийн зурвасын RC шүүлтүүр

10. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 10
Шүүлтүүр гэж юу вэ?
Давтамжийн тодорхой зурвасын дотор A нь
бусад давтамж дээрхээс эрс ялгаатай
байдаг цахилгаан хэлхээ
A 1 байх давтамжийн мужийг нэвтрүүлэх
буюу тунгалагийн зурвас
A нь хамгийн их утгаасаа дахин бага
байх давтамжийг хязгаарын гэнэ
Доод хязгаарын давтамж l, дээд
хязгаарын давтамж h
2

11. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 11
Шүүлтүүрийн төрөл
Давтамжийн тодорхойлолтоор нь 4 төрөл
Нам давтамжийн шүүлтүүр (НДШ); <h
Өндөр давтамжийн шүүлтүүр (ӨДШ); >l
Зурвасын шүүлтүүр (ЗШ); l<<h
Тасалдаг (режекторын) шүүлтүүр (ТШ); l >> h
Бодит шүүлтүүрийн давтамжийн тодорхойлолт
A

1
h
A

A

A

1
l
1
l h
l h
1
~
~
~ ~
~ ~
~
~ ~
~
~
0,707 0,707
0,707 0,707

12. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 12
Шүүлтүүрийн хийц маяг
Хийц маяг нь ажиллах зарчим, давтамжийн
цараа, давтамжийн тодорхойлолтын хэлбэрээс
хамаарна
Ихэд дэлгэрсэн хялбархан нь RC ба LC
Схем нь Т ба П маягийн салаануудаас тогтоно
Сүүлийн үед идэвхитэй шүүлтүүр олшров
Цахилгаан дулааны арга, механик резонанс,
пьезоцахилгаан үзэгдлийг ашиглаж болно
Октав: давтамж 2 дахин өөрчлөгдөх
Декад: давтамж 10 дахин өөрчлөгдөх
Хялбар RC шүүлтүүр 1 октавд 6 дБ, 1 декадад
20 дБ сулралттай

13. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 13
Нарийн зурвасын RC шүүлтүүр
Нам ба өндөр давтамжийн шүүлтүүрийг цуваа
холбоход үүснэ
Нам ба өндөр давтамж дээр гаралтын хүчдэл тэг
vi
vo
R1
R2
C1
C2
(R1+C1)
Нэвтрүүлэх коэффициент
1 1
1
1
z R
j C

 

2
2
2 2
R
z
1 j R C



 2 2
( R C )

2 2 2 2
1 2 1 1 2 2 2
z R /(1 j R C )
A
z z R 1 j C R (1 j R C )

 

 
   


 

14. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 14
Тодорхойлолтууд
R1=R2=R, C1=C2=C
тохиолдлыг үзье
Бичлэгийг хялбарчилж
RC=W гэе
Модуль нь
Фаз нь
1 2
1 2
2 1 2 1
1
A
R C 1
1 j R C
R C R C



 
   
 
 
2
1 3 j( 1 )
A
3 j( 1 ) 9 ( 1 )
W W
W W W W
 
 
   

1/3
A
0 
o=1/RC
j
90o
-90o

0
2
1
A
9 ( 1 )
W W

 
2
1
arctg
3
W
j
W


W1 буюу o=1/RC үед
A=1/3, j=0
z2/(z1+z2)=1/3, z1/z2=2

15. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 15
2.6. Вин-Робинсоны гүүр
Нарийн зурвасын шүүлтүүр дээр хоѐр резистор нэмж
холбоход Вин-Робинсоны гүүр үүснэ
R1, 2R1 хуваагчын нэвтрүүлэх коэффициент 1/3 бөгөөд
давтамжаас үл хамаарна
Нарийн зурвасын шүүлтүүрийнх резонанс дээр 1/3
R
R
C
C R1
2R1
v2
v1
2
v
2
v
Иймд резонансын давтамж
дээр гүүр баланслаж
гаралтын хүчдэл тэг болно
Гаралтын хүчдэлийг
ерөнхий тохиолдолд олъѐ
Нэмэлт тэмдэглээ хийе
Тэгвэл
2 2 2
v v v
 
 
  

16. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 16
Тодорхойлолтууд
...
Нэвтрүүлэх коэффициент
Модуль нь
Фаз нь
Хамаарлын графикаас үзвэл
энэ хэлхээг дохионы
тодорхой зурвас давтамжийг
сулруулахад хэрэглэж болно
2 2 2 1 1 1 2
1 1 1 j
v v v v v v
3 3 j( 1/ ) 3 1 j3
W
W W W W
 
 
     
 
   
 
     
2
2
2 2
1
v 1 j 1 1
A
v 3 1 j3 3 (1 ) j3
W W
W W W W

    
   



1
2
2
*
2 2 2
1
A ( AA )
3 (1 ) 9
W
W W

 
 
 
2
3
arctg ; 1
1
W
j W
W
 

A


j
1/3
90o
-90o
01/RC
01/RC
0

17. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 17
2.7. Давхар Т маягийн гүүр
Хүчдэлүүдийг тэмдэглэе
1,2,3 зангилааг тэмдэглэе
Өндөр давтамжтай дохио
цуваа C –ээр саадгүй
Нам давтамжтай нь R-
үүдээр саадгүй
Иймд өндөр ба нам
давтамж дээр v1=v2
Тодорхойлолт Вин-
Робинсоныхтой төсөөтэй
Хэрэглээ адил
Ялгаа: гаралт ерөнхий
цэгтэй харьцангуй
R R
C
C
2C
R/2
v1
v2
vR
vC
+
+
-
-
1
2 3

18. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 18
Нэвтрүүлэх коэффициент
1,2,3 зангилаа тус бүрт КГХ-ийг хэрэглэе
1-р зангилааны хувьд
2-р зангилааны хувьд
3-р зангилаанд
RC=W гэж тэмдэглээд vC, vR-ээс чөлөөлвөл
1 C 2 C
C
v v v v
v j 2C 0
R R

 
  
   

R
1 R 2 R
2v
(v v ) j C (v v ) j C 0
R
 
    

   
C 2
R 2
v v
(v v ) j C 0
R


  
 
 
1 2 1 2
2 2
( v v ) j v v
v j v 0
2(1 j ) 2(1 j )
W
W
W W
 
 
   
 
 
 
   
 

19. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 19
Тодорхойлолтууд
Хувиргаж хялбарчлаад A-
ийг олвол
Модуль нь
Фаз нь
Т маягийн шүүлтүүрийн
давтамж, фазын
тодорхойлолт Вин-
Робинсоны гүүрийнхтэй
нэн төсөөтэй ажээ
2
2
2
1
v 1
A
v 1 4 j
W
W W

 
 



2
2 2 2
1
A
(1 ) 16
W
W W


 
2
4
arstg
1
W
j
W


A


j
1
90o
-90o
01/RC
01/RC
0

20. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 20
2.8. Индукцын ороомог
Ороомог энерги хуримтлуулдаг идэвхигүй
элементийн нэг төрөл
Электроникт хэд хэдэн зориулалтаар хэрэглэгддэг
Хийц: агаар юмуу соронзон зүрхэвч дээр
дамжуулагч утас ороож үйлдэнэ
Гол үзүүлэлт нь индукцлэл, Генри, Гн
i хувьсах гүйдэл гүйхэд v хүчдэл үүснэ
Ороомгийн индукцлэл L түүний физик хэмжээ
болон хийцээс хамаарна
Соленоид ороомгийн индукцлэл
m – зүрхэвчийн соронзон нэвтрүүлэх чадвар
di
v L
dt

2
0 N A
L
l
mm


21. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 21
Ороомгийн төрөл, ангилал
Индукцлэл нь мкГн-ээс хэдэн Гн байна
Конденсаторын адил ороомог олон төрөл
Тогтмол ба хувьсах 2 янз
Зүрхэвч нь: төмөр, ган, хуванцар, агаар ...
Ороомог, дроссель гэж нэрлэдэг
Индукцлэлийг цуваа, зэрэгцээ холбох
– Цуваа холбоход L=L1+L2+L3+…
– Зэрэгцээ холбоход
Ороомгийг шалгах, индукцлэлийг хэмжих
1 2 3
1 1 1 1
...
L L L L
   

22. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 22
Индукцын эсэргүүцэл
Индукцын ороомгоор хувьсах гүйдэл гүйхэд ганцхан
резистор байх үеийнхээс гүйдэл ихээхэн буурдаг
Үүний шалтгаан нь гүйдлийн өөрчлөлт ороомог дээр
түүнд өгсөн хүчдэлийг сөрсөн хүчдэл үүсгэдэгтэй
холбоотой
Энэ сөрөг үйлчлэлийг индукцын сөргүүцэл (reactance) XL
илэрхийлнэ
Үүний хэмжээ XL=L=2pfL, Ом нэгжтэй
Тогтмол гүйдэлд ороомог богино холбоотой хэлхээ адил
үйлчлэнэ, саадгүй нэвтрүүлнэ
Иймд тогтмол, хувьсах гүйдлийг салгахад хэрэглэнэ
Ороомгийн гүйдэл агшин зуурт өөрчлөгдөх боломжгүй
Ороомог гүйдэл, хүчдэлийн фазын зөрөөг үүсгэнэ
Эдгээр шинж чанарыг электроникт хэрэглэнэ

23. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 23
2.9. RL хэлхээ
Цуваа RL хэлхээг үзье
RC хэлхээтэй адилаар
Vm, ti импульс өгнө
Кирхгофын хуулиар
vR+vL=Vm
Эсвэл
t=0 үед i=0 нөхцөлд
шийд
Энд Im=Vm/R, t=L/R
t- хугацааны тогтмол
Хэлхээний гүйдэл
экспоненциаль
хуулиар өсч байна
Импульс дуусахаар
Гүйдэл экспоненциал
хуулиар буурна
m
di
V iR L 0
dt
  
t
m
i I (1 e )
t

 
t
0
i I e t


L
R
vi
vL
vR
i
+
-

24. МУИС, МТС Электроникийн үндэс 24
Шилжилтийн тодорхойлолт
i, vR, vL хэмжигдэхүүний
хугацааны хамаарлыг
зуръя
Өмнө үзсэн ѐсоор
vR=iR учир
Мөн vL=Vm-vR тул
Эндээс t<<ti үед гаралтыг
ороомог дээрээс авбал
дифференциалчлагч
хэлхээ болох ажээ
RC хэлхээнд үзсэний
адилаар дэлгэрүүлэн үзэх
хэрэгтэй
t
vR
vL
t
i
t