Ⅰ 二階網路函數的模擬參數變化對運算器輸出波形有什麼影響
積分電路的作用是:消減變化量,突出不變數。RC電路的積分條件:RC≥Tk,Tk是脈沖周期,積分電路可將矩形脈沖波轉換為鋸齒波或三角波,還可將鋸齒波轉換為拋物波。電路原理很簡單,都是基於電容的沖放電原理,這里就不詳細說了,這里要提的是電路的時間常數R*C,構成積分電路的條件是電路的時間常數必須要大於或等於10倍於輸入波形的寬度。
微分電路的作用是:消減不變數,突出變化量。微分電路可把矩形波轉換為尖脈沖波,電路的輸出波形只反映輸入波形的突變部微分電路分,即只有輸入波形發生突變的瞬間才有輸出。而對恆定部分則沒有輸出。輸出的尖脈沖波形的寬度與R*C有關(即電路的時間常數),R*C越小,尖脈沖波形越尖,反之則寬。此電路的R*C必須遠遠少於輸入波形的寬度,否則就失去了波形變換的作用,變為一般的RC耦合電路了,一般R*C少於或等於輸入波形寬度的微分電路1/10就可以了。
Ⅱ 模擬電路實驗箱怎麼連接線路
電路問題先要理解原理圖,知道串並聯知識,電路中的等電位知識,元件的測量方法及認識,在板上搭接元件時,要從原理圖的左右上下順序布置,孔位不夠時用小導線串接旁邊未用的孔位擴展,元件布置完後要檢查合格方可通電測試。
電路原理實驗箱主要是進行電工學中的有關電路分析理論的實驗論證,屬弱電類實驗。它採用模塊式結構,各模塊間相互獨立,通過各元件區不同元件組合,可組成多種測試電路,實驗模板正面印有電路圖。
反面裝有器件,各實驗電路中需測試的點均裝有測試孔,使用方便,接觸可靠,而且壽命長、效率高,適用於進行各種電路的實驗研究,可滿足電工原理、電路分析等課程實驗教學的需要。
Ⅲ 典型環節的電路模擬實驗傳遞函數怎麼求
根據數學模型的相似原理,我們應用電子元件模擬工程系統中的典型環節,然後加入典型測試信號,測試環節的輸出響應。反之從實測的輸出響應也可以求得未知環節的傳遞函數及其各個參數。
模擬典型環節傳遞函數的方法有兩種:第一種方法,利用模擬裝置中的運算部件,採用逐項積分法,進行適當的組合,構成典型環節傳遞函數模擬結構圖;第二種方法將運算放大器與不同的輸入網路、反饋網路組合,構成傳遞函數模擬線路圖,這種方法可以稱為復合網路法。本節介紹第二種方法。
(a)模擬電路
(b)輸出響應
圖2-3-1慣性環節的模擬電路及響應
當輸入負階躍信號時,其輸出響應如圖2-3-1(b)所示。從圖中可知,T和K是響應曲線的兩個特徵量。T表示階躍信號輸入後,響應按指數上升的快慢,它可從響應曲線實測得到。
(a)模擬電路
(b)輸出響應
圖2-3-2 積分環節的模擬電路及響應
當輸入負階躍信號時,其輸出響應如圖2-3-2(b)所示。從圖中可知,積分時間常數Ti是積分環節的特徵量,它表示階躍輸入後響應按線性上升的快慢,Ti可從響應曲線上求出,即響應上升到階躍輸入幅值時所需的時間。積分環節的特點是,不管輸入幅值多小,輸出就不斷地按線性增長,輸入幅值愈小,增長的速率愈小,只有輸入為零時,輸出才停止增長而保持其原來的數值。從圖中可看出運算放大器最終達到飽和值。
(a)模擬電路
(b)輸出響應
圖2-3-3 比例積分環節的模擬電路及響應
當輸入負階躍信號時,其輸出響應如圖2-3-3(b)所示。從該圖中可以得到比例積分環節的特徵參數K和Ti。必須注意:在測試積分環節和比例積分環節的階躍響應時,由於存在儲能元件C,因此每次輸入階躍響應時,必須保證uc為零,否則將因uc的初始值不同使每次測得的響應不同。
(a)模擬電路
(b)輸出響應
圖2-3-4 比例積分微分環節的模擬電路及理想的響應
對於理想的比例積分微分環節,當輸入負階躍信號時其輸出響應如圖2-3-4(b)所示,在輸入躍變時,它的輸出響應能夠以無限大的變化率在瞬間躍至∞ ,又在此瞬間下降至按某一比例Kp分配的電壓值,並立即按積分時間常數Ti規律線性增長。而模擬比例積分微分環節的輸出響應,在輸入躍變時只能以有限的變化率上升至運算放大的飽和值就不再增長,經過一段時間,又以有限的變化率下降。這是因為模擬電路是在滿足R1>>R3 、C21>>C1 的條件下,忽略了小時間常數才得到近似的PID數學模型式,而且運算放大器也不是理想的,因此實際比例積分微分環節的響應曲線與圖2-3-4(b)略有不同。
綜上所述,典型環節的模擬方法是:根據典型環節的傳遞函數,選擇適當的網路作為運算放大器的輸入阻抗與反饋阻抗,使模擬電路的傳遞函數與被模擬環節的傳遞函數具有同一表達式,然後根據被模擬環節傳遞函數的參數,計算出模擬電路各元件的參數值。
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Ⅳ 求一實際的二階電路的傳遞函數,要詳細過程
Rs=R1+1/jwc1、Rf=R2//(1/jwc2);
H(s) = Rf / Rs = jwR2C1 / [(jwR1C1+1)(jwR2C2+1)];
= jwR2C1 / [ R1C1(jw+1/R1C1)R2C2(jw+1/R2C2)];
= jw / [ R1(jw+1/R1C1)C2(jw+1/R2C2)];
看明白了嗎;
Ⅳ multisim中這樣的電路圖怎麼連接
輸入端子接信號源(電壓源或函數發生器),輸出端子接測試儀器(電壓表或示波器)。
Ⅵ 二階有源低通濾波電路中,第一階RC電路的C為啥不直接接地呢而接到輸出端下面是圖
你是說那個反饋回來的C是嗎,這電路就是這樣的了
它的作用,要是看那什麼函數傳遞公式,能讓你暈死
這就是一個正反饋的作用,經過兩個R和一個C構成的一個低通濾波器的信號,通過運放放大之後,又反饋回來再放大,再反饋,再放大,這就是一個正反饋的過程,但它放大的信號都是經過低通濾波器之後的"有用"的信號,這樣的濾波器性能就比一般兩個一階的串聯的性能要好
一般來說,為了方便設計,都是取C=C,R=R,電路中你也看到了
那麼,這個濾波器的低通頻率是:F=1/(2*根號2*R*PI*C)
R單位是歐
PI就是圓周率
C單位是法,這有你算的了
結果就是HZ
這種結構一般就叫作Sallen_key
RF和R1最好就是那樣不動,它們的比例決定了這個濾波器的類型,就是那什麼切比雪夫,巴特沃斯之類,不
是那些超高精度的電路,不考慮
這玩意
Ⅶ 二埠網路的連接
按圖2所示的5種方式連接在一起。這5種方式分別稱為串聯、並聯、串-並聯、並-串聯和級聯。如此連接而成的網路仍然是一個二埠網路。 在兩個二埠網路的埠電流約束條件不遭受破壞的限制下,對串聯而成的總二埠網路有Z=Z┡+Z上式表明,總二埠網路的開路阻抗矩陣等於原有兩個二埠網路的開路阻抗矩陣之和。類似地,對其餘4種連接方式依次有: Y=Y┡+Y;H=H┡+H;G=G┡+G和T=T1·T2。
在電子電路中會經常遇到二埠網路的相互連接。例如,帶負反饋的放大電路就是由一個二埠網路(基本放大器)和另一個二埠網路(反饋網路)根據反饋方式或串聯、或並聯、或串-並聯、或並-串聯而成的;多級放大電路和濾波電路則是一些二埠網路級聯而成的。在電力系統中用來模擬遠距離輸電線的鏈型電路也是一些二埠網路(T型網路或劧型網路)級聯而成的。
有載二埠網路的輸入阻抗和輸出阻抗 當二埠網路的入口即埠1-1┡接有內阻抗為Zs的電源,出口即埠2-2┡接有阻抗為ZL的負載時(圖3),入口處的電壓妭1與電流夒1之比為該網路的輸入阻抗(或策動點阻抗)Zi;負載阻抗ZL=∞(出口開路)時的出口電壓V20與負載阻抗ZL=0(出口短路)時的出口電流-夒2s 之比為該網路的輸出阻抗Z0。
利用二埠網路方程,再配以電源支路方程和負載支路的方程,可以導出用各種參數和ZL表達的Zi及用各種參數和Zc表達的Z0。 其中的部分表達式見表3。輸入阻抗是對埠1-1┡而言的。當把電源接在埠2-2┡上,把負載接在埠1-1┡上(此時是埠2-2┡作為入口,埠1-1┡作為出口),還可得出對埠2-2┡而言的輸入阻抗Z┡i,其用T 參數的表達式
在ZL=∞和ZL=0兩種極端情況下,有 和 Zi10和Zi20分別稱為埠 1-1┡和埠2-2┡的開路輸入阻抗(開路策動點阻抗);Zi1s和Zi2s分別稱為埠1-1┡和埠2-2┡的短路輸入阻抗(短路策動點阻抗)。這 4個阻抗之間存在如下的關系,即 上式說明它們之中只有3個是獨立的。 已知互易二埠網路的T參數 A、B、C、D滿足等式AC-BC=1,於是,通過求解由此等式和任意3個上述阻抗表達式共同組成的方程組, 便可得出該網路的全部T 參數;再通過參數間的換算公式可以求出其他各類參數。 開路阻抗和短路阻抗最容易測定,所以對互易二埠網路的 6類參數的測定可通過測定這二種阻抗來實現,而且只要測定出4個阻抗中任意3個即可。
二埠網路的等效電路 圖4上的電路是二端品網路的3個等效電路,因為它們的外特性方程恰好依次是二埠網路的Z型、Y型和H型方程。圖5上的T型電路和劧型電路也可作為等效電路,但要求:T型電路中阻抗和受控電源的控制系數 (γm)與二埠網路的Z參數間應有關系 Z1=Z11-Z12 Z2=Z12Z3=Z22-Z12 γm=Z21-Z12劧型電路中的導納和受控電源的控制系數 (gm)與二埠網路的Y參數間應有關系 Y1=Y11+Y12 Y2=-Y12 Y3=Y22+Y12 gm=Y21-Y12互易二埠網路的等效 T型電路和劧型電路皆不含受控電源,因為此時Z12=Z21和Y12=Y21使γm=0和gm=0。
Ⅷ 請問二階反向運放電路的傳遞函數如何求需要詳細的步驟,電路圖如下
第一題。根據虛短虛斷,Ui/R1=-Uo/(R2/C2s)*(R2+1/C2s) 可解出Uo和Ui的關系,其中s=2pif,這個你肯定知道。
第二題。與第一題不同的是,C1是並聯的沒被短路。所以式子變成了
Ui/(R1+Rb||(1/C1s))=-Uo/(R2/C2s)*(R2+1/C2s)
Ⅸ 基礎電路如何區分一階電路和二階電路
一階電路里有一個電容或一個電感。二階電路里有一個電容和一個電感。
簡單的講,一階電路里有一個儲能元件,可以是電容也可以是電感。
二階電路里有兩個儲能元件, 可以都是電容也可以都是電感,也可以是一個電容、一個電感。
一階電路需要解一階微分方程、二階電路需要解二階微分方程。
1、一階電路:
任意激勵下一階電路的通解一階電路,a.b之間為電容或電感元件,激勵Q(t)為任意時間函數,求一階電路全響應一階電路的微分方程和初始條件為:
df(t)dt+p(t)f(t)=(t)(1) f(0+)=u0其中p(t)=1τ,用「常數變易法」求解。令f(t)=u(t)e-∫p(t)dt,代入方程得u(t)=∫(t)e∫p(t)dtdt+c1f(t)=c1e-∫p(t)dt+e-∫p(t)dt∫(t)e∫p(t)dtdt=fh(t)+fp(t)。
(2)常數由初始條件決定。其中fh(t)、fp(t)分別為暫態分量和穩態分量。
2、三要素公式通用形式用p(t)=1τ和初始條件f(0+)代入(2)式有c1=f(0+)-fp(0+)f(t)=fp(t)+[f(0+)-fp(0+)]e-1上式中每一項都有確定的數學意義和物理意義。
fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt在數學上表示方程的特解,即t~∞時的f(t),所以,在物理上fp(t)表示一個物理量的穩態。(隨t作穩定變化)。
fh(t)=c1e-1τ在數學上表示對應齊次方程的通解,是一個隨時間作指數衰減的量,當時t~∞,fh(t)~0,在物理上表示一個暫態,一個過渡過程。
c1=f(0+)-fp(0+),其中fp(0+)表示穩態解在t=0時的值.τ=RC(或L/R),表示f(t)衰減的快慢程度,由元件參數決定。
3、穩態解的求取方法由於穩態解是方程的特解,由上面的討論可知:
fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt。
對任意函數可直接積分求出。方程和初始條件為:
(1)didt+RLi=UmLcos(ωt+φu)i(0+)=I0ip(t)=e-LtR∫UmLcos(ωt+φu)eRtLdt。
用分步積分法求得ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ),其中θ=tg-1(ωLR)ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ)。
(2)由於穩態解是電路穩定後的值,對任意函數可用電路的穩態分析法求出。
sZ=UmR2+ω2L2∠(φu+θ)ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ).ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ)。3也可用試探法(待定系數法)求出fp(t)。
如上題中,可以令i=Imcos(ωt+Ψ),代入方程得Im=UmR2+ω2L2,Ψ=φu+θ,ip(t)=UmR2+ω2L2=cos(ωt+φu)。
4、二階電路。
二階電路分類。
零輸入響應。
系統的響應除了激勵所引起外,系統內部的「初始狀態」也可以引起系統的響應。在「連續」系統下,系統的初始狀態往往由其內部的「儲能元件」所提供,例如電路中電容器可以儲藏電場能量,電感線圈可以儲存磁場能量等。
這些儲能元件在開始計算時間時所存儲的能量狀態就構成了系統的初始狀態。如果系統的激勵為零,僅由初始狀態引起的響應就被稱之為該系統的「零輸入響應」。
一個充好電的電容器通過電阻放電,是系統零輸入響應的一個最簡單的實例。系統的零輸入響應完全由系統本身的特性所決定,與系統的激勵無關。
當系統是線性的,它的特性可以用線性微分方程表示時,零輸入響應的形式是若干個指數函數之和。指數函數的個數等於微分方程的階數,也就是系統內部所含「獨立」儲能元件的個數。
假定系統的內部不含有電源,那麼這種系統就被稱為「無源系統」。實際存在的無源系統的零輸入響應隨著時間的推移而逐漸地衰減為零。
定義。
換路後,電路中無獨立的激勵電源,僅由儲能元件的初始儲能維持的響應。也可以表述為,由儲能元件的初始儲能的作用在電路中產生的響應稱為零輸入響應(Zero-input response)。零輸入響應是系統微分方程齊次解的一部分。
零狀態響應。
如果系統的初始狀態為零,僅由激勵源引起的響應就被稱之為該系統的「零狀態響應」。一個原來沒有充過電的電容器通過電阻與電源接通,構成充電迴路。
那麼電容器兩端的電壓或迴路中的電流就是系統零狀態響應的一個最簡單的實例。系統的零狀態響應一般分為兩部分,它的變化形式分別由系統本身的特性和激勵源所決定。
當系統是線性的,它的特性可以用線性微分方程表示時,零狀態響應的形式是若干個指數函數之和再加上與激勵源形式相同的項。
前者是對應的齊次微分方程的解,其中指數函數的個數等於微分方程的階數,也就是系統內部所含「獨立」儲能元件的個數。後者是非齊次方程的特解。
對於實際存在的無源系統而言,零狀態響應中的第一部分將隨著時間的推移而逐漸地衰減為零,因此往往又把這一部分稱之為響應的「暫態分量」或「自由分量「。
後者與激勵源形式相同的部分則被稱之為「穩態分量」或「強制分量」。
全響應。
電路的儲能元器件(電容、電感類元件)無初始儲能,僅由外部激勵作用而產生的響應。在一些有初始儲能的電路中,為求解方便,也可以假設電路無初始儲能,求出其零狀態響應,再和電路的零輸入響應相加既得電路的全響應。
在求零狀態響應時,一般可以先根據電路的元器件特性(電容電壓、電感電流等),利用基爾霍夫定律列出電路的關系式,然後轉換出電路的微分方程。
利用微分方程寫出系統的特徵方程,利用其特徵根從而可以求解出系統的自由響應方程的形式;零狀態響應由部分自由響應和強迫響應組成,其自由響應部分與所求得的方程具有相同的形式。
再加上所求的特解便得系統的零狀態響應形式。可以使用沖激函數系數匹配法求解。