BODE PLOTS

Կտտացրեք կամ Ստուգեք Ստորին օրինակելի սխեմաները, TINACloud- ին կանչելու համար եւ ընտրեք Interactive DC ռեժիմը `դրանք վերլուծելու համար:
Ստացեք ցածր գներով մուտք դեպի TINACloud, օրինակները խմբագրել կամ ստեղծել ձեր սեփական սխեմաները

AC սխեմաների հետաքրքիր գործառույթների մեծ մասը `բարդ դիմադրություն, լարման փոխանցման գործառույթ և հոսանքի փոխանցման հարաբերակցություն, կախված են հաճախականությունից: Բարդ քանակի կախվածությունը հաճախականությունից կախվածությունը կարող է ներկայացվել բարդ ինքնաթիռում (Nyquist դիագրամ) կամ իրական ինքնաթիռներում `որպես բացարձակ արժեքի (ամպլիտուդային հողամաս) և փուլ (փուլային հողամաս) առանձին սյուժեներ:

Բոդի սյուժեները ամպլիտուդային հողամասի համար օգտագործում են գծային ուղղահայաց սանդղակ, բայց քանի որ օգտագործվում են dB միավորներ, հետևանքն այն է, որ ուղղահայաց սանդղակը գծագրվում է ըստ ամպլիտուդության լոգարիթմի: A- ի ամպլիտուդությունը ներկայացված է որպես 20log10 (A): Հաճախության համար հորիզոնական սանդղակը լոգարիթմական է:

Այսօր քիչ ինժեներներ ձեռքով գծագրում են Բոդեի սյուժեները ՝ փոխարենը ապավինելով համակարգիչներին: TINA- ն շատ առաջադեմ հարմարություններ ունի Bode հողամասերի համար: Այնուամենայնիվ, Bode գծագրերը նկարելու կանոնների ըմբռնումը կբարձրացնի ձեր սխեմաների տիրապետումը: Հաջորդ պարբերություններում մենք կներկայացնենք այս կանոնները և համեմատենք ուրվագծված ուղիղ գծի մոտարկման կորերը TINA- ի ճշգրիտ կորերի հետ:

Այն ուրվագծելու գործառույթը, ընդհանուր առմամբ, ա մաս կամ հաշվիչի հետ բազմապատկիչի և դիմորդի պոլինոմի հետ հարաբերակցությունը: Առաջին քայլը բազմամոլների արմատները գտնելն է: Հաշվիչի արմատներն են զրոգործառույթի s, մինչդեռ նշանակիչի արմատներն են առեղs.

Իդեալիզացված Bode սյուժեները պարզեցված հողամասեր են, որոնք կազմված են ուղիղ գծի հատվածներից: Հաճախականության առանցքի վրա կանխատեսվող այս ուղիղ հատվածների վերջնական կետերը ընկնում են բևեռի վրա և զրոյական հաճախականությունների վրա: Բևեռները երբեմն կոչվում են կտրվածքի հաճախականությունըցանցի հիմնական մասերը: Ավելի պարզ արտահայտությունների համար մենք փոխարինում ենք s- ին հաճախականությունը. Ժw = s.

Քանի որ գանձվող քանակները գծագրվում են լոգարիթմական սանդղակով, արտադրանքի տարբեր պայմաններին պատկանող կորերը կարող են ավելացվել:

Ահա Բոդեի սյուժեների կարևոր սկզբունքների և դրանց ուրվագծման կանոնների ամփոփ նկարագիրը:

The 3 dB կետը Bode սյուժեի համար հատուկ է, որը ներկայացնում է այն հաճախականությունը, որի ընթացքում ամպլիտուդը բարձրացված է կայուն արժեքից 3 դԲ-ով: A- ից dB- ից A- ի վոլտ / վոլտ փոխարկելով, մենք լուծում ենք 3 dB = 20 log10 A և ստանում ենք log10 A = 3/20 և հետևաբար . The -3 դբ կետը ենթադրում է, որ A- ն 1 / 1.41 = 0.7 է:

Տեղափոխման բնորոշ գործառույթը հետևյալն է.

or

Այժմ մենք կտեսնենք, թե ինչպես վերևում գործող գործառույթների նման փոխանցման գործառույթները կարող են արագ ձևավորվել (փոխանցման գործառույթի շահույթ dB- ում և Հց հաճախականությամբ): Քանի որ ուղղահայաց առանցքը ներկայացված է dB- ում, այն լոգարիթմական սանդղակ է: Հիշելով, որ փոխանցման գործառույթում տերմինների արտադրանքը դիտարկվելու է որպես լոգարիթմական տիրույթում տերմինների գումար, մենք կտեսնենք, թե ինչպես կարելի է ձևավորել առանձին տերմիններ առանձին, իսկ հետո դրանք ավելացնելով գրաֆիկորեն `վերջնական արդյունքը ստանալու համար.

Առաջին կարգի ժամկետի բացարձակ արժեքի կորը s ունի 20 դԲ / տասնամյա լանջ, որը հատում է հորիզոնական առանցքը w = 1. Այս տերմինի փուլը 90 է° ցանկացած հաճախականությամբ: Կ * կորիs ունի նաև 20 դԲ / տասնամյակ թեքություն, բայց անցնում է առանցքը w = 1 / K; այսինքն, որտեղ ապրանքի բացարձակ արժեքը ½K*s ½= 1.

Հաջորդ հաջորդական տերմինը (երկրորդ օրինակ), s-1 = 1 / վ, նման է իր բացարձակ արժեքին a -20 դԲ / տասնամյա լանջ. դրա փուլն է 90 -° ցանկացած հաճախականությամբ. եւ այն անցնում է w-խիս w = 1. Նմանապես, K / K- ի բացարձակ արժեքը,s ունի -20 դԲ / տասնամյակի թեքություն; փուլը -90 է° ցանկացած հաճախականությամբ; բայց այն անցնում է w առանցք w = K, որտեղ ֆրակցիայի բացարձակ արժեքը

½K/s ½= 1.

Հաջորդ հաջորդական տերմինը էսքիզ է 1 + sT: Ամլապլուտի հողամասը մինչեւ հորիզոնական գիծ է w1 = 1 / T, որից հետո այն թեքվում է դեպի վեր ՝ 20 դԲ / տասնամյակում: Փոքր հաճախականություններում փուլը հավասար է զրոյի ՝ 90° բարձր հաճախականությամբ եւ 45- ով° at w1 = 1 / Տ. Ֆազային լավ մոտարկումն այն է, որ զրոյական է մինչև 0.1 *w1 = 0.1 / T և գրեթե 90° վերը նշված 10 *w1 = 10 / Տ: Այս հաճախությունների միջև փուլային դիագրամը կարելի է մոտեցնել գծային հատվածով, որը միացնում է կետերը (0.1 *w1; 0) և (10 *w1; 90°).

Վերջին կարգի առաջին տերմինը, 1 / (1 + sT), ունի անկյունային հաճախությունից սկսած -20 դԲ / տասնամյա լանջ w1= 1 / Տ. Փուլը 0-ն է փոքր հաճախականությամբ ՝ -90° բարձր հաճախականությամբ, եւ -45° at w1 = 1 / Տ. Այս հաճախությունների միջև փուլային դիագրամը կարելի է մոտեցնել ուղիղ գծով, որը միացնում է կետերը (0.1 *w1; 0) և (10 *w1; - 90°).

Գործառույթի մշտական ​​բազմապատկող գործոնը գծագրվում է որպես հորիզոնական գիծ զուգահեռ w-խիս.

Երկրորդ կարգի բազմաբնակարանները, որոնք բարդ կոնյուկտիվ արմատներով են, հանգեցնում են ավելի բարդ Բոդեի սյուժեի, որը այստեղ չի դիտարկվելու:

Օրինակ 1

Գտեք համարժեք դիմադրություն և ուրվագծեք այն:

Դուք կարող եք օգտագործել TINA Analysis ՝ համարժեք դիմադրողականության հավասարումը ստանալու համար ՝ ընտրելով Analysis - Symbolic Analysis - AC փոխանցում:


Սեղմիր / սեղմիր վերեւի շրջանները, վերլուծելու համար on-line կամ սեղմեք այս հղումը `Պահպանել Windows- ում

Ընդհանուր դիմադրությունը. Z (ներ) = R + sL = R (1 + sL / R)

… Եւ կտրվածքի հաճախականությունը. w1 = R / L = 5 / 0.5 = 10 ռադ / վ f1 = 1.5916 Հց

Անջատման հաճախականությունը կարելի է դիտարկել որպես Bode հողամասում +3 dB կետ: Այստեղ 3 դԲ կետը նշանակում է 1.4 * R = 7.07 ohm:

Կարող եք ունենալ նաև TINA- ն `յուրաքանչյուրի յուրահատկությունը և լայնությունը և փուլային բնութագրերը.

Ուշադրություն դարձրեք, որ դիմադրողականության հողամասը օգտագործում է գծային ուղղահայաց սանդղակ, այլ ոչ լոգարիթմական, այնպես որ մենք չենք կարող օգտագործել 20 դԲ / տասնամյակի շեղանկյունը: Թե impedance- ի և փուլային սյուժեներում x- առանցքն այն է w առանցքը, որի հաճախականությունը մասշտաբավորվեց Հցում: Իմպեդանսի գծապատկերի համար y- առանցքը գծային է և ցույց է տալիս impedance- ը ohms- ում: Փուլային դիագրամի համար y- առանցքը գծային է և աստիճանը ցուցադրում է փուլ:

Օրինակ 2

Գտեք փոխանցման գործառույթը V- ի համարC/VS. Նկարագրեք այս գործառույթի Bode սյուժեն:


Մենք ստանում ենք փոխանցման գործառույթ `օգտագործելով լարման բաժանումը.

Դադարեցման հաճախականությունը ` w1 = 1 / RC = 1 / 5 * 10-6 = 200 քադ / վ f1 = 31.83 kHz

TINA- ի ուժեղ առանձնահատկություններից մեկը նրա խորհրդանշական վերլուծությունն է. Վերլուծություն - «Սիմվոլիկ վերլուծություն» - ՓՀ փոխանցում կամ Կիսիմանշական ԱՍ փոխանցում: Այս վերլուծությունները ձեզ տալիս են ցանցի փոխանցման գործառույթ կամ ամբողջովին խորհրդանշական, կամ կիսանշանակ տեսքով: Կիսա-խորհրդանշական տեսքով օգտագործվում են բաղադրիչ արժեքների թվային արժեքները, և միակ փոփոխականն է s- ն:

TINA- ն գծում է իրական Bode սյուժեն, այլ ոչ թե գծի մոտավորությունը: Իրական կտրվածքի հաճախությունը գտնելու համար օգտագործեք կուրսորը `3 դԲ կետը գտնելու համար:


Այս երկրորդ սյուժեում մենք օգտագործեցինք TINA- ի ծանոթագրության գործիքները `գծային հատվածները նույնպես նկարելու համար:

Կրկին, y- առանցքը գծային է և ցուցադրում է լարման հարաբերակցությունը dB- ով կամ փուլը աստիճաններով: The x- կամ w-axis- ը ներկայացնում է հաճախականությունը Հցում:

Երրորդ օրինակում մենք ցույց ենք տալիս, թե ինչպես ենք լուծումը ստանում ՝ տարբեր պայմաններ ավելացնելով:

Օրինակ 3

Գտեք լարման փոխանցման բնութագիրը W = V2/VS և գծել դրա Bode դիագրամները:
Գտնել հաճախականությունը, որտեղ W- ի մեծությունը նվազագույն է:
Ձեռք բերեք այն հաճախությունը, որտեղ փուլային անկյունը 0 է:

Փոխանցման գործառույթը կարելի է գտնել TINA- ի վերլուծության ընտրացանկում օգտագործելով «Խորհրդանշական վերլուծություն» «AC փոխանցում»:

Կամ `« Կիսամյակային խորհրդանշական AC փոխանցմամբ »:

Ձեռքով, օգտագործելով Mohm, nF, kHz միավորները.

Սկզբում գտնեք արմատները.

զրոները w01 = 1 / (R1C1) = 103 արգելք / s և w02 = 1 / (R2C2) = 2 * 103 արգելք / s

f01 = 159.16 Հց և f02 = 318.32 Հց

և բևեռներ wP1 = 155.71 ռադ / վ և wP2 = 12.84 քադ / վ

fP1 = 24.78 Հց և fP2 = 2.044 kHz

Փոխանցման գործառույթը այսպես կոչված «նորմալ ձևով».

Երկրորդ նորմալացված ձևը ավելի հարմար է Bode սյուժեի գծագրման համար:

Նախ, գտնեք փոխանցման գործառույթի արժեքը f = 0 (DC) կետում: Ստուգմամբ, դա 1 կամ 0 դԲ է: Սա W- ի (մեր) ուղիղ գծի մեր սկզբնական արժեքն է: Նկարեք հորիզոնական գծի հատվածը DC- ից մինչև առաջին բևեռ կամ զրոյական ՝ 0 դԲ մակարդակում:

Հաջորդը, բևեռներն ու զրոները պատվիրեք աճող հաճախականությամբ.

fP1 = 24.78 Հց

f01 = 159.16 Հց

f02 = 318.32 Հց

fP2 = 2.044 kHz

Հիմա առաջին բևեռում կամ զրոյում (պատահում է, որ դա բևեռ է, զ.)P1), գծեք գծի, այս դեպքում ընկնելով 20 դԲ / տասնամյակում:

Հաջորդ բևեռում կամ զրոյում ՝ զ01, նկարել մակարդակի գծի հատված, որը արտացոլում է բևեռի և զրոյի համատեղ ազդեցությունը (դրանց լանջերը չեղյալ են հայտարարվում):

Զ02, երկրորդ և վերջին զրոյը, գծեք աճող գծի հատվածը (20 դԲ / տասնամյակ) `արտացոլելու բևեռի համակցված ազդեցությունը / զրոյական / զրոյական:

ԶP2, երկրորդ և վերջին բևեռը, աճող հատվածի լանջը փոխում են մակարդակի գծի ՝ արտացոլելով երկու զրոյի և երկու բևեռների զուտ ազդեցությունը:

Արդյունքները ցուցադրվում են հետևյալ ամպլիտուդի Bode սյուժեի վրա, որտեղ ուղիղ գծի հատվածները ցուցադրվում են որպես բարակ գծային կետ-կետ-գծեր:

Հաջորդը, մենք նկարում ենք խիտ կրաքարի գիծը `այս հատվածների ամփոփման համար:

Վերջապես, մենք ունենք TINA- ի հաշվարկված Bode գործառույթը, որը գծված է մարունանում:

Դուք կարող եք տեսնել, որ երբ բևեռը շատ մոտ է զրոյի, ուղիղ գծի մոտավորումը բավականին շեղվում է իրական գործառույթից: Նշեք նաև վերը նշված Bode սյուժեի նվազագույն շահույթը: Այսպիսի մի փոքր բարդ ցանցով դժվար է գտնել ուղիղ գծի մոտավորությունից նվազագույն շահույթը, չնայած որ հաճախականությունը, որի ընթացքում տեղի է ունենում նվազագույն շահույթ, կարելի է տեսնել:

Վերը նշված TINA Bode սյուժեներում կուրսորը օգտագործվում է A- ն գտնելու համարրոպե և հաճախականությունը, որի փուլն անցնում է 0 աստիճանով:

Aրոպե @ -12.74 DB ® Aրոպե = 0.23 at f = 227.7 Հց

և j = 0 ժամը f = 223.4 Հց.


    X
    Բարի գալուստ ԴիզայնՍոֆթ
    Հնարավորություն է տալիս զրուցել, եթե որևէ օգնության կարիք ունենաք գտնել ճիշտ արտադրանքը կամ աջակցության կարիք ունեք:
    որ wpchatıco