Ⅰ 二阶网络函数的模拟参数变化对运算器输出波形有什么影响
积分电路的作用是:消减变化量,突出不变量。RC电路的积分条件:RC≥Tk,Tk是脉冲周期,积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,还可将锯齿波转换为抛物波。电路原理很简单,都是基于电容的冲放电原理,这里就不详细说了,这里要提的是电路的时间常数R*C,构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。
微分电路的作用是:消减不变量,突出变化量。微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波,电路的输出波形只反映输入波形的突变部微分电路分,即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关(即电路的时间常数),R*C越小,尖脉冲波形越尖,反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度,否则就失去了波形变换的作用,变为一般的RC耦合电路了,一般R*C少于或等于输入波形宽度的微分电路1/10就可以了。
Ⅱ 模拟电路实验箱怎么连接线路
电路问题先要理解原理图,知道串并联知识,电路中的等电位知识,元件的测量方法及认识,在板上搭接元件时,要从原理图的左右上下顺序布置,孔位不够时用小导线串接旁边未用的孔位扩展,元件布置完后要检查合格方可通电测试。
电路原理实验箱主要是进行电工学中的有关电路分析理论的实验论证,属弱电类实验。它采用模块式结构,各模块间相互独立,通过各元件区不同元件组合,可组成多种测试电路,实验模板正面印有电路图。
反面装有器件,各实验电路中需测试的点均装有测试孔,使用方便,接触可靠,而且寿命长、效率高,适用于进行各种电路的实验研究,可满足电工原理、电路分析等课程实验教学的需要。
Ⅲ 典型环节的电路模拟实验传递函数怎么求
根据数学模型的相似原理,我们应用电子元件模拟工程系统中的典型环节,然后加入典型测试信号,测试环节的输出响应。反之从实测的输出响应也可以求得未知环节的传递函数及其各个参数。
模拟典型环节传递函数的方法有两种:第一种方法,利用模拟装置中的运算部件,采用逐项积分法,进行适当的组合,构成典型环节传递函数模拟结构图;第二种方法将运算放大器与不同的输入网络、反馈网络组合,构成传递函数模拟线路图,这种方法可以称为复合网络法。本节介绍第二种方法。
(a)模拟电路
(b)输出响应
图2-3-1惯性环节的模拟电路及响应
当输入负阶跃信号时,其输出响应如图2-3-1(b)所示。从图中可知,T和K是响应曲线的两个特征量。T表示阶跃信号输入后,响应按指数上升的快慢,它可从响应曲线实测得到。
(a)模拟电路
(b)输出响应
图2-3-2 积分环节的模拟电路及响应
当输入负阶跃信号时,其输出响应如图2-3-2(b)所示。从图中可知,积分时间常数Ti是积分环节的特征量,它表示阶跃输入后响应按线性上升的快慢,Ti可从响应曲线上求出,即响应上升到阶跃输入幅值时所需的时间。积分环节的特点是,不管输入幅值多小,输出就不断地按线性增长,输入幅值愈小,增长的速率愈小,只有输入为零时,输出才停止增长而保持其原来的数值。从图中可看出运算放大器最终达到饱和值。
(a)模拟电路
(b)输出响应
图2-3-3 比例积分环节的模拟电路及响应
当输入负阶跃信号时,其输出响应如图2-3-3(b)所示。从该图中可以得到比例积分环节的特征参数K和Ti。必须注意:在测试积分环节和比例积分环节的阶跃响应时,由于存在储能元件C,因此每次输入阶跃响应时,必须保证uc为零,否则将因uc的初始值不同使每次测得的响应不同。
(a)模拟电路
(b)输出响应
图2-3-4 比例积分微分环节的模拟电路及理想的响应
对于理想的比例积分微分环节,当输入负阶跃信号时其输出响应如图2-3-4(b)所示,在输入跃变时,它的输出响应能够以无限大的变化率在瞬间跃至∞ ,又在此瞬间下降至按某一比例Kp分配的电压值,并立即按积分时间常数Ti规律线性增长。而模拟比例积分微分环节的输出响应,在输入跃变时只能以有限的变化率上升至运算放大的饱和值就不再增长,经过一段时间,又以有限的变化率下降。这是因为模拟电路是在满足R1>>R3 、C21>>C1 的条件下,忽略了小时间常数才得到近似的PID数学模型式,而且运算放大器也不是理想的,因此实际比例积分微分环节的响应曲线与图2-3-4(b)略有不同。
综上所述,典型环节的模拟方法是:根据典型环节的传递函数,选择适当的网络作为运算放大器的输入阻抗与反馈阻抗,使模拟电路的传递函数与被模拟环节的传递函数具有同一表达式,然后根据被模拟环节传递函数的参数,计算出模拟电路各元件的参数值。
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Ⅳ 求一实际的二阶电路的传递函数,要详细过程
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)];
看明白了吗;
Ⅳ multisim中这样的电路图怎么连接
输入端子接信号源(电压源或函数发生器),输出端子接测试仪器(电压表或示波器)。
Ⅵ 二阶有源低通滤波电路中,第一阶RC电路的C为啥不直接接地呢而接到输出端下面是图
你是说那个反馈回来的C是吗,这电路就是这样的了
它的作用,要是看那什么函数传递公式,能让你晕死
这就是一个正反馈的作用,经过两个R和一个C构成的一个低通滤波器的信号,通过运放放大之后,又反馈回来再放大,再反馈,再放大,这就是一个正反馈的过程,但它放大的信号都是经过低通滤波器之后的"有用"的信号,这样的滤波器性能就比一般两个一阶的串联的性能要好
一般来说,为了方便设计,都是取C=C,R=R,电路中你也看到了
那么,这个滤波器的低通频率是:F=1/(2*根号2*R*PI*C)
R单位是欧
PI就是圆周率
C单位是法,这有你算的了
结果就是HZ
这种结构一般就叫作Sallen_key
RF和R1最好就是那样不动,它们的比例决定了这个滤波器的类型,就是那什么切比雪夫,巴特沃斯之类,不
是那些超高精度的电路,不考虑
这玩意
Ⅶ 二端口网络的连接
按图2所示的5种方式连接在一起。这5种方式分别称为串联、并联、串-并联、并-串联和级联。如此连接而成的网络仍然是一个二端口网络。 在两个二端口网络的端口电流约束条件不遭受破坏的限制下,对串联而成的总二端口网络有Z=Z┡+Z上式表明,总二端口网络的开路阻抗矩阵等于原有两个二端口网络的开路阻抗矩阵之和。类似地,对其余4种连接方式依次有: Y=Y┡+Y;H=H┡+H;G=G┡+G和T=T1·T2。
在电子电路中会经常遇到二端口网络的相互连接。例如,带负反馈的放大电路就是由一个二端口网络(基本放大器)和另一个二端口网络(反馈网络)根据反馈方式或串联、或并联、或串-并联、或并-串联而成的;多级放大电路和滤波电路则是一些二端口网络级联而成的。在电力系统中用来模拟远距离输电线的链型电路也是一些二端口网络(T型网络或劧型网络)级联而成的。
有载二端口网络的输入阻抗和输出阻抗 当二端口网络的入口即端口1-1┡接有内阻抗为Zs的电源,出口即端口2-2┡接有阻抗为ZL的负载时(图3),入口处的电压妭1与电流夒1之比为该网络的输入阻抗(或策动点阻抗)Zi;负载阻抗ZL=∞(出口开路)时的出口电压V20与负载阻抗ZL=0(出口短路)时的出口电流-夒2s 之比为该网络的输出阻抗Z0。
利用二端口网络方程,再配以电源支路方程和负载支路的方程,可以导出用各种参数和ZL表达的Zi及用各种参数和Zc表达的Z0。 其中的部分表达式见表3。输入阻抗是对端口1-1┡而言的。当把电源接在端口2-2┡上,把负载接在端口1-1┡上(此时是端口2-2┡作为入口,端口1-1┡作为出口),还可得出对端口2-2┡而言的输入阻抗Z┡i,其用T 参数的表达式
在ZL=∞和ZL=0两种极端情况下,有 和 Zi10和Zi20分别称为端口 1-1┡和端口2-2┡的开路输入阻抗(开路策动点阻抗);Zi1s和Zi2s分别称为端口1-1┡和端口2-2┡的短路输入阻抗(短路策动点阻抗)。这 4个阻抗之间存在如下的关系,即 上式说明它们之中只有3个是独立的。 已知互易二端口网络的T参数 A、B、C、D满足等式AC-BC=1,于是,通过求解由此等式和任意3个上述阻抗表达式共同组成的方程组, 便可得出该网络的全部T 参数;再通过参数间的换算公式可以求出其他各类参数。 开路阻抗和短路阻抗最容易测定,所以对互易二端口网络的 6类参数的测定可通过测定这二种阻抗来实现,而且只要测定出4个阻抗中任意3个即可。
二端口网络的等效电路 图4上的电路是二端品网络的3个等效电路,因为它们的外特性方程恰好依次是二端口网络的Z型、Y型和H型方程。图5上的T型电路和劧型电路也可作为等效电路,但要求:T型电路中阻抗和受控电源的控制系数 (γm)与二端口网络的Z参数间应有关系 Z1=Z11-Z12 Z2=Z12Z3=Z22-Z12 γm=Z21-Z12劧型电路中的导纳和受控电源的控制系数 (gm)与二端口网络的Y参数间应有关系 Y1=Y11+Y12 Y2=-Y12 Y3=Y22+Y12 gm=Y21-Y12互易二端口网络的等效 T型电路和劧型电路皆不含受控电源,因为此时Z12=Z21和Y12=Y21使γm=0和gm=0。
Ⅷ 请问二阶反向运放电路的传递函数如何求需要详细的步骤,电路图如下
第一题。根据虚短虚断,Ui/R1=-Uo/(R2/C2s)*(R2+1/C2s) 可解出Uo和Ui的关系,其中s=2pif,这个你肯定知道。
第二题。与第一题不同的是,C1是并联的没被短路。所以式子变成了
Ui/(R1+Rb||(1/C1s))=-Uo/(R2/C2s)*(R2+1/C2s)
Ⅸ 基础电路如何区分一阶电路和二阶电路
一阶电路里有一个电容或一个电感。二阶电路里有一个电容和一个电感。
简单的讲,一阶电路里有一个储能元件,可以是电容也可以是电感。
二阶电路里有两个储能元件, 可以都是电容也可以都是电感,也可以是一个电容、一个电感。
一阶电路需要解一阶微分方程、二阶电路需要解二阶微分方程。
1、一阶电路:
任意激励下一阶电路的通解一阶电路,a.b之间为电容或电感元件,激励Q(t)为任意时间函数,求一阶电路全响应一阶电路的微分方程和初始条件为:
df(t)dt+p(t)f(t)=(t)(1) f(0+)=u0其中p(t)=1τ,用“常数变易法”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)常数由初始条件决定。其中fh(t)、fp(t)分别为暂态分量和稳态分量。
2、三要素公式通用形式用p(t)=1τ和初始条件f(0+)代入(2)式有c1=f(0+)-fp(0+)f(t)=fp(t)+[f(0+)-fp(0+)]e-1上式中每一项都有确定的数学意义和物理意义。
fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt在数学上表示方程的特解,即t~∞时的f(t),所以,在物理上fp(t)表示一个物理量的稳态。(随t作稳定变化)。
fh(t)=c1e-1τ在数学上表示对应齐次方程的通解,是一个随时间作指数衰减的量,当时t~∞,fh(t)~0,在物理上表示一个暂态,一个过渡过程。
c1=f(0+)-fp(0+),其中fp(0+)表示稳态解在t=0时的值.τ=RC(或L/R),表示f(t)衰减的快慢程度,由元件参数决定。
3、稳态解的求取方法由于稳态解是方程的特解,由上面的讨论可知:
fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt。
对任意函数可直接积分求出。方程和初始条件为:
(1)didt+RLi=UmLcos(ωt+φu)i(0+)=I0ip(t)=e-LtR∫UmLcos(ωt+φu)eRtLdt。
用分步积分法求得ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ),其中θ=tg-1(ωLR)ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ)。
(2)由于稳态解是电路稳定后的值,对任意函数可用电路的稳态分析法求出。
sZ=UmR2+ω2L2∠(φu+θ)ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ).ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ)。3也可用试探法(待定系数法)求出fp(t)。
如上题中,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、二阶电路。
二阶电路分类。
零输入响应。
系统的响应除了激励所引起外,系统内部的“初始状态”也可以引起系统的响应。在“连续”系统下,系统的初始状态往往由其内部的“储能元件”所提供,例如电路中电容器可以储藏电场能量,电感线圈可以储存磁场能量等。
这些储能元件在开始计算时间时所存储的能量状态就构成了系统的初始状态。如果系统的激励为零,仅由初始状态引起的响应就被称之为该系统的“零输入响应”。
一个充好电的电容器通过电阻放电,是系统零输入响应的一个最简单的实例。系统的零输入响应完全由系统本身的特性所决定,与系统的激励无关。
当系统是线性的,它的特性可以用线性微分方程表示时,零输入响应的形式是若干个指数函数之和。指数函数的个数等于微分方程的阶数,也就是系统内部所含“独立”储能元件的个数。
假定系统的内部不含有电源,那么这种系统就被称为“无源系统”。实际存在的无源系统的零输入响应随着时间的推移而逐渐地衰减为零。
定义。
换路后,电路中无独立的激励电源,仅由储能元件的初始储能维持的响应。也可以表述为,由储能元件的初始储能的作用在电路中产生的响应称为零输入响应(Zero-input response)。零输入响应是系统微分方程齐次解的一部分。
零状态响应。
如果系统的初始状态为零,仅由激励源引起的响应就被称之为该系统的“零状态响应”。一个原来没有充过电的电容器通过电阻与电源接通,构成充电回路。
那么电容器两端的电压或回路中的电流就是系统零状态响应的一个最简单的实例。系统的零状态响应一般分为两部分,它的变化形式分别由系统本身的特性和激励源所决定。
当系统是线性的,它的特性可以用线性微分方程表示时,零状态响应的形式是若干个指数函数之和再加上与激励源形式相同的项。
前者是对应的齐次微分方程的解,其中指数函数的个数等于微分方程的阶数,也就是系统内部所含“独立”储能元件的个数。后者是非齐次方程的特解。
对于实际存在的无源系统而言,零状态响应中的第一部分将随着时间的推移而逐渐地衰减为零,因此往往又把这一部分称之为响应的“暂态分量”或“自由分量“。
后者与激励源形式相同的部分则被称之为“稳态分量”或“强制分量”。
全响应。
电路的储能元器件(电容、电感类元件)无初始储能,仅由外部激励作用而产生的响应。在一些有初始储能的电路中,为求解方便,也可以假设电路无初始储能,求出其零状态响应,再和电路的零输入响应相加既得电路的全响应。
在求零状态响应时,一般可以先根据电路的元器件特性(电容电压、电感电流等),利用基尔霍夫定律列出电路的关系式,然后转换出电路的微分方程。
利用微分方程写出系统的特征方程,利用其特征根从而可以求解出系统的自由响应方程的形式;零状态响应由部分自由响应和强迫响应组成,其自由响应部分与所求得的方程具有相同的形式。
再加上所求的特解便得系统的零状态响应形式。可以使用冲激函数系数匹配法求解。