TINACloud-i çağırmaq üçün aşağıdakı nümunəvi sxemləri vurun və ya vurun və İnteraktiv DC rejimini Online onları təhlil etmək üçün seçin.
TINACloud-a nümunələri düzəltmək və öz sxemlərinizi yaratmaq üçün aşağı qiymətə çıxın

PERIODIC WAVEFORMS

KÖPRÜ ŞƏBƏKƏSİ

^{AC sxemlərinin maraqlı funksiyalarının çoxu - komple impedans, gərginlik ötürmə funksiyası və cari ötürmə nisbəti - tezliyə bağlıdır. Mürəkkəb bir kəmiyyətin tezlikdən asılılığı mürəkkəb bir müstəvidə (Nyquist diaqram) və ya həqiqi təyyarələrdə mütləq dəyərin (amplituda süjetinin) və fazanın (faza süjetinin) ayrı-ayrı sahələri şəklində göstərilə bilər.}

^{Bode sahələri amplituda sahəsi üçün xətti bir şaquli miqyas istifadə edir, lakin dB vahidlərindən istifadə olunduğu üçün təsiri şaquli miqyasın amplitüdün loqarifminə görə çəkilməsidir. A amplitüdü 20log10 (A) şəklində təqdim olunur. Tezlik üçün üfüqi miqyas loqarifmikdir.}

^{Bu gün az sayda mühəndis kompüterə arxalanaraq Bode sahələrini əl ilə çəkir. TINA, Bode sahələri üçün çox inkişaf etmiş imkanlara malikdir. Buna baxmayaraq, Bode süjetlərinin çəkilmə qaydalarını başa düşmək, sxemlərin ustalığını artıracaqdır. Sonrakı abzaslarda bu qaydaları təqdim edəcəyik və cizgi düz xətt yaxınlaşma əyrilərini TINA-nın dəqiq əyriləri ilə müqayisə edəcəyik.}

^{Çizilməli olan funksiya ümumiyyətlə a fraksiya və ya bir ədədi çoxbucaqlı və məxrəc çoxbucaqlı ilə nisbət. İlk addım çoxbucaqlıların kökünü tapmaqdır. Sayıcının kökləri sıfırməxrəcin kökləri isə funksiyanın s qütbs.}

^{İdealize Bode sahələri, düz seqmentlərdən ibarət sadələşdirilmiş sahələrdir. Tezlik oxuna proqnozlaşdırılan bu düz xətt seqmentlərinin son nöqtələri dirəyə və sıfır tezliklərə düşür. Qütblərə bəzən deyilir kəsmə tezasışəbəkənin es. Daha sadə ifadələr üçün s tezliyini əvəz edirik: jw = s.}

^{Çıxarılan kəmiyyətlər bir logaritmik miqyasda qurulduğuna görə məhsulun fərqli şərtlərinə aid olan əyrilər əlavə edilə bilər.}

^{Bode süjetlərinin vacib prinsiplərinin xülasəsi və onların eskiz qaydaları.}

^{The 3 dB bir Bode sahəsindəki nöqtə, amplitüdün sabit bir dəyərdən 3 dB artdığı tezliyi ifadə edən xüsusi bir yerdir. A-dan dB-də volt / volt olaraq A-ya çevrilərək 3 dB = 20 log10 A həll edirik və log10 A = 3/20 və beləliklə əldə edirik . Bu -3 dB nöqtə A-nın 1 / 1.41 = 0.7 olduğunu göstərir.}

^{Tipik bir ötürmə funksiyası belə görünür:}

İndi yuxarıda göstərilənlər kimi ötürmə funksiyalarının necə tez eskiz olacağını görəcəyik (ötürmə funksiyasının dB ilə Hz tezliyinə nisbətən). Şaquli ox dB ilə təmsil olunduğu üçün, bir logaritmik miqyasdır. Transfer funksiyasındakı şərtlər məhsulunun logaritmik sahədəki terminlərin cəmini görəcəyini xatırlayaraq, ayrı-ayrı şərtləri necə eskiz edib, son nəticəni əldə etmək üçün qrafiki əlavə edəcəyimizi görəcəyik..

Birinci dərəcəli müddətin mütləq dəyərinin əyri s yatay ekseni keçən bir 20 dB / on yamacına malikdir w = 1. Bu müddətin mərhələsi 90-dır° istənilən tezlikdə. K * əyris 20 dB / onillik yamacına malikdir, lakin oxu keçər w = 1 / K; yəni məhsulun mütləq dəyəri ½K*s ½= 1.

Növbəti birinci sifariş müddəti (ikinci nümunədə), s^-1 = 1 / s, bənzərdir: onun mütləq dəyəri var a -20 dB / on yamacında; onun mərhələsi 90-° hər hansı bir tezlikdə; və bu keçir w-axis at w = 1. Eyni şəkildə, K /s a -20 dB / onillik yamacına malikdir; faza -90° istənilən tezlikdə; ancaq keçər w eksen at w = K, burada fraksiyanın mütləq dəyəri

½K/s ½= 1.

Eskiz üçün növbəti birinci sətir sözüdür 1 + sT. Amplitüd sahəsi qədər üfüqi xəttdir w₁ = 1 / T, sonra 20 dB / onillikdə yuxarıya doğru sürüşür. Faza 90, kiçik tezliklərdə sıfıra bərabərdir° yüksək tezliklərdə və 45° at w₁ = 1 / T. Faza üçün yaxşı bir yaxınlaşma 0.1 * -ə qədər sıfır olmasıdır.w₁ = 0.1 / T və təxminən 90-dır° yuxarıda 10 *w₁ = 10 / T. Bu tezliklər arasında faza diaqramı nöqtələri birləşdirən düz bir seqmentlə yaxınlaşdırıla bilər (0.1 *w₁; 0) və (10 *w₁; 90°).

Sonuncu birinci sətir, 1 / (1 + sT), açısal tezlikdən başlayaraq -20 dB / on yamacına malikdir w₁= 1 / T. Faza kiçik tezliklərdə 0, -90° yüksək tezliklərdə və -45° at w₁ = 1 / T. Bu tezliklər arasında faza diaqramı nöqtələri birləşdirən düz bir xətt ilə yaxınlaşdırıla bilər (0.1 *w₁; 0) və (10 *w₁; - 90°).

Funksiyada sabit bir çarpan amil paralel olaraq üfüqi bir xətt şəklində çəkilir w-axis.

Mürəkkəb birləşmə kökləri olan ikinci dərəcəli çoxbucaqlılar burada daha mürəkkəb bir Bode süjetinə səbəb olur.

Məsələn 1

Ekvivalenti olan empedansı tapın və eskiz edin.

Ekvivalent impedansın tənliyini əldə etmək üçün TINA Analizini istifadə edərək, Analiz - Simvolik analiz - AC Transferini istifadə edə bilərsiniz.

On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun

Ümumi empedans: Z (s) = R + sL = R (1 + sL / R)

… Və kəsmə tezliyi: w₁ = R / L = 5 / 0.5 = 10 rad / s f₁ = 1.5916 Hz

Kəsmə tezliyini Bode süjetindəki +3 dB nöqtəsi kimi görmək olar. Burada 3 dB nöqtə 1.4 * R = 7.07 ohm deməkdir.

Ayrıca TINA süjetinin hər birinin öz qrafikində amplituda və faza xüsusiyyətlərinə sahib ola bilərsiniz:

Qeyd edək ki, empedans sxemi logaritmik deyil, xətti şaquli miqyas istifadə edir, buna görə 20 dB / ongünlük tangensindən istifadə edə bilmərik. Həm empedans, həm də faza sahələrində x oxu w ox Hz tezliyə görə ölçülür. Empedans diaqramı üçün, y oxu xətti və ohmlərdə empedans göstərir. Faza diaqramı üçün, y oxu xətti olur və fazaları dərəcələrlə göstərir.

Məsələn 2

V üçün ötürmə funksiyasını tapın_C/V_S.Bu funksiyanı Bode sahəsini xatırla.

On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun

Gərginlik bölməsindən istifadə edərək ötürmə funksiyasını əldə edirik:

Kəsilmə tezliyi: w₁ = 1 / RC = 1 / 5 * 10^-6 = 200 krad / s f₁ = 31.83 kHz

TINA-nın güclü xüsusiyyətlərindən biri də onun simvolik analizidir: Analiz - 'Simvolik Analiz' - AC ötürülməsi və ya Yarım Simvolik AC ötürülməsi. Bu analizlər sizə şəbəkənin ötürmə funksiyasını ya tam simvolik formada, ya da yarım simvolik formada verir. Yarım simvolik formada, komponent dəyərləri üçün ədədi dəyərlərdən istifadə olunur və qalan yalnız dəyişən s-dir.

TINA, düz bir yaxınlaşma deyil, faktiki Bode süjetini çəkir. Həqiqi kəsmə tezliyini tapmaq üçün, kursoru istifadə edərək, 3 dB nöqtəsini tapın.

Bu ikinci süjetdə, düz xətt seqmentlərini çəkmək üçün TINA-nın annotasiya vasitələrindən istifadə etdik.

Bir daha, y oxu xətti olur və voltaj nisbətini dB və ya fazada dərəcələrlə göstərir. X- və ya w-aksis Hz tezliyini təmsil edir.

Üçüncü nümunədə fərqli şərtləri əlavə etməklə necə həll etdiyimizi göstəririk.

Məsələn 3

Gərginlik ötürmə xarakteristikasını tapın W = V₂/V_S və Bode diaqramlarını çəkin.
W-nin böyüklüyü minimum olduğu yerdə tapın.
Faz bucağının 0 olduğu tezliyi əldə edin.

On-line analiz üçün yuxarıdakı dövrə basın / vurun və ya Windows altında Saxla etmək üçün bu linki vurun

Transfer funksiyasını TINA-nın analiz menyusundakı 'Simbolik analiz' '' AC transfer 'istifadə edərək tapmaq olar.

Və ya 'Yarım simvolik AC köçürmə' ilə.

Mohm, nF, kHz vahidlərindən istifadə edərək əl ilə:

Əvvəlcə kökləri tapın:

sıfırlar w₀₁ = 1 / (R₁C₁) = 10³ rad / s və w₀₂ = 1 / (R₂C₂) = 2 * 10³ rad / s

f₀₁ = 159.16 Hz və f₀₂ = 318.32 Hz

və dirəklər w_P1 = 155.71 rad / s və w_P2 = 12.84 krad / s

f_P1= 24.78 Hz və f_P2 = 2.044 kHz

Qondarma 'normal formada' ötürmə funksiyası:

İkinci normallaşdırılmış forma Bode süjetinin çəkilməsi üçün daha əlverişlidir.

Əvvəlcə ötürmə funksiyasının dəyərini f = 0 (DC) səviyyəsində tapın. Yoxlama ilə, bu 1 və ya 0dB-dir. Bu, W (s) düz xətti yaxınlaşmağımızın başlanğıc dəyəridir. 0dB səviyyəsində DC-dən ilk dirəyə və ya sıfıra üfüqi bir xətt seqmentini çəkin.

Sonra, artan tezliyə görə dirəkləri və nolları sifariş edin:

f_P1= 24.78 Hz

f₀₁ = 159.16 Hz

f₀₂ = 318.32 Hz

f_P2 = 2.044 kHz

İndi ilk qütbdə və ya sıfırda (bir qütb olur f_P1), bir xətt çəkin, bu vəziyyətdə 20dB / dekadasına düşür.

Növbəti dirəkdə və ya sıfırda, f_01,çıxarmaq dirəyin və sıfırın birləşdirilmiş təsirini əks etdirən bir səviyyəli xətt seqmenti (yamacları ləğv olunur).

F-də₀₂, ikinci və son sıfır, dirəyin / sıfır / sıfırın birləşdirilmiş təsirini əks etdirmək üçün yüksələn xətt seqmentini çəkir (20dB / onillik).

F-də_P2, ikinci və son qütb, iki sıfır və iki dirəyin xalis təsirini əks etdirərək, yüksələn seqmentin yamacını səviyyəli bir xəttə dəyişdirir.

Nəticələr aşağıdakı düzlük seqmentləri nazik tire-nöqtəli nöqtələr şəklində göstərildiyi amplituda Bode süjetində göstərilir.

Sonra, bu seqmentləri ümumiləşdirmək üçün qalın əhəng xəttini çəkirik.

Nəhayət, TINA'nın hesabladığımız Bode funksiyasını maroon'a saldıq.

Bir dirəyin sıfıra yaxın olduqda, düz xəttin yaxınlaşmasının həqiqi funksiyadan bir az sapdığını görürsən. Yuxarıdakı Bode sahəsindəki minimum qazancı da qeyd edin. Bu qədər bir qədər mürəkkəb bir şəbəkə ilə, ən az qazancın meydana gəlmə tezliyini görmək mümkün olsa da, düz xətt yaxınlaşmasından minimum qazanc tapmaq çətindir.