გამოყენება და მზრუნველობა

დაწკაპეთ ან დააწექით მაგალითი სქემები ქვემოთ რომ მოიძიონ TINACloud და აირჩიეთ ინტერაქტიული DC რეჟიმში ანალიზი მათ ონლაინ.
მიიღეთ დაბალი ღირებულება ხელმისაწვდომობის TINACloud შეცვალონ მაგალითები ან შექმნათ თქვენი საკუთარი სქემები

პასიურ კომპონენტებში AC რეგულაციებში

VOLTAGE და CURRENT DIVISION

როგორც წინა თავში ვნახეთ, წინაღობასა და მიღებასთან მანიპულირება შესაძლებელია იგივე წესების გამოყენებით, რაც გამოიყენება DC სქემებისთვის. ამ თავში ჩვენ ვაჩვენებთ ამ წესებს სერიის, პარალელური და სერია პარალელური AC სქემების ტოტალური ან ეკვივალენტური წინაღობის გამოანგარიშებით.

მაგალითი 1

იპოვნეთ შემდეგი წრის ეკვივალენტური წინაღობა:

R = 12 mm, L = 10 mH, f = 159 Hz

დაწკაპეთ / ჩამოსასროლეთ ჩართვა ზემოთ ან დააჭირეთ ამ ბმულს გადავარჩინოთ Windows- ზე

ელემენტები სერიაშია, ამიტომ ვხვდებით, რომ მათ კომპლექსურ წინაღობებს უნდა დაემატოს:

Z_eq = Z_R + Z_L= R + j w L = 12 + j* 2 *p* 159 * 0.01 = (12 + j 9.99) ohm = 15.6 ე^j^39.8^° ომ.

Y_eq = 1 /Z_eq = 0.064 ე^{- j 39.8}^° S = 0.0492 - j 0.0409 S

ჩვენ შეგვიძლია ამ შედეგის ილუსტრაცია გავითვალისწინოთ წინაღობის მრიცხველების და ფაზორის დიაგრამის გამოყენებით
TINA v6. ვინაიდან TINA- ს წინაღობის მრიცხველი აქტიური მოწყობილობაა და ორი მათგანის გამოყენებას ვაპირებთ, ჩვენ უნდა მოვაწყოთ წრიული ისე, რომ მრიცხველები გავლენას არ მოახდენენ ერთმანეთზე.
ჩვენ შევქმენით კიდევ ერთი წრე უბრალოდ ნაწილის წინაღობების დასაზომად. ამ წრეში ორი მეტრი ვერ ხედავს ერთმანეთის წინაღობას.

ის ანალიზი / AC ანალიზი / ფაზორის დიაგრამა ბრძანება მიაპყროს სამ ფაზორს ერთ დიაგრამაზე. ჩვენ გამოვიყენეთ ავტო ლეიბლი ბრძანება დაამატოთ მნიშვნელობები და ხაზი დიაგრამის რედაქტორის ბრძანება პარალელოგრამის წესის დასამატებლად დამონტაჟებული დამხმარე ხაზების დამატება.

ნაწილების წინაღობათა გაზომვის სქემები

დაწკაპეთ / ჩამოსასროლეთ ჩართვა ზემოთ ან დააჭირეთ ამ ბმულს გადავარჩინოთ Windows- ზე

Phasor დიაგრამა გვიჩვენებს მშენებლობა Z_eq პარალელოგრამის წესით

როგორც დიაგრამა გვიჩვენებს, მთლიანი წინაღობა, Z_eq, შეიძლება ჩაითვალოს კომპლექსური შედეგის მქონე ვექტორის გამოყენებით პარალელოგრამის წესი კომპლექსური წინაღობებისგან Z_R მდე Z_ლ.

მაგალითი 2

იპოვნეთ ამ პარალელური წრის ეკვივალენტური წინაღობა და მისაღები:

R = X Ohm, C = 5 mF, f = 20 kHz

დაშვება:

წინაღობა გამოყენებით Z_tot= Z₁ Z₂ / (ზ₁ + ზ₂ ) ფორმულა პარალელური impedances:

შეამოწმეთ თქვენი გათვლები TINA– ს გამოყენებით ანალიზის მენიუ გამოთვალეთ კვანძოვანი ძაბვები. როდესაც დააწკაპუნებთ იმპლანტანტის მრიცხველს, TINA წარმოგიდგენთ როგორც წინაღობას და მიღებას და აძლევს შედეგებს ალგებრული და ექსპონენციალური ფორმებით.

კიდევ ერთი გზა თინა შეუძლია გადაჭრას ეს პრობლემა მისი თარჯიმანი:

{TINA- ს თარჯიმნის გადაწყვეტა}
ომი: = 2 * pi * XX;
Z: = Replus (R, (1 / j / om / C))
Z = [125.8545m-1.5815 * j]
Y: = 1 / R + j * om * C;
Y = [50 + 628.3185m * j]

#გადაწყვეტა პითონის მიერ!
იმპორტი მათემატიკა როგორც m
იმპორტი cmath როგორც c
#პირველად განსაზღვრეთ რეპლუსი ლამბდას გამოყენებით:
რეპლუსი= ლამბდა R1, R2: R1*R2/(R1+R2)
#მოდით გავამარტივოთ კომპლექსის ბეჭდვა
#ნომრები მეტი გამჭვირვალობისთვის:
cp= ლამბდა Z: „{:.4f}“.ფორმატი(Z)
om=2*c.pi*20000
Z=Replus(R,1/კომპლექსი(0,1/om/C))
ბეჭდვა (“Z=”, cp(Z))
Y=კომპლექსი(1/R,om*C)
ბეჭდვა ("Y =", cp(Y))

მაგალითი 3

იპოვნეთ ამ პარალელური წრედის ეკვივალენტური წინაღობა. იგი იყენებს იგივე ელემენტებს, როგორც 1-ე მაგალითში:
R = XM Ohm და L = 12 mH, f = X Hz სიხშირეზე.

პარალელური სქემებისთვის, ხშირად ადვილია პირველ რიგში დაშვების დაანგარიშება:

Y_eq = Y_R + Y_L = 1 / R + 1 / (j*2*p*f * L) = 1 / 12 - j / 10 = 0.0833 - j 0.1 = X^{-j 50}^° S

Z_eq = 1 / Y_eq= 7.68 ე^{j 50}^° ომ.

კიდევ ერთი გზა თინა შეუძლია გადაჭრას ეს პრობლემა მისი თარჯიმანი:

{TINA- ს თარჯიმნის გადაწყვეტა}
f: = 159;
ომა: = 2 * pi * f;
Zeq: = replus (R, j * om * L);
Zeq = [4.9124 + 5.9006 * j]

#გადაწყვეტა პითონის მიერ!
იმპორტი მათემატიკა როგორც m
იმპორტი cmath როგორც c
#პირველად განსაზღვრეთ რეპლუსი ლამბდას გამოყენებით:
რეპლუსი= ლამბდა R1, R2: R1*R2/(R1+R2)
#მოდით გავამარტივოთ კომპლექსის ბეჭდვა
#ნომრები მეტი გამჭვირვალობისთვის:
cp= ლამბდა Z: „{:.4f}“.ფორმატი(Z)
f = 159
om=2*c.pi*f
Zeq=Replus(R,კომპლექსი(1j*om*L))
ბეჭდვა (“Zeq=”,cp(Zeq))

მაგალითი 4

იპოვნეთ სერიის წრედის წინაღობა R = 10 ohm- ით, C = 4-ით mF, L = 0.3 mH, კუთხის სიხშირეზე w = 50 krad / s (ვ = w / 2p = 7.957 kHz).

Z = R + j w L - j / wC = 10 + j 5*10⁴ * 3 * 10^-4 - j / (5 * 10⁴* 4 * 10^-6 ) = 10 + j 15 - j 5

Z = (10 + j 10) ოჰმ = 14.14 და^j⁴⁵^° ohms.

ნაწილების წინაღობათა გაზომვის სქემები

დაწკაპეთ / ჩამოსასროლეთ ჩართვა ზემოთ ან დააჭირეთ ამ ბმულს გადავარჩინოთ Windows- ზე

Phasor დიაგრამა როგორც გენერირებული TINA

ზემოაღნიშნული ფაზორის დიაგრამით დავიწყოთ, მოდით გამოვიყენოთ სამკუთხედის ან გეომეტრიული კონსტრუქციის წესი, რათა მოძებნოთ ექვივალენტური წინაღობა. ჩვენ ვიწყებთ კუდის გადაადგილებას Z_Rto წვერი Z_L.მაშინ ჩვენ გადავა კუდი Z_C to წვერი Z_R. ახლა შედეგი Z_eqზუსტად დახურავს პოლიგონს პირველიდან კუდიდან დაწყებული Z_Rphasor და დამთავრებული წვერი Z_C.

ფაზორის დიაგრამა, რომელიც გვიჩვენებს გეომეტრიულ კონსტრუქციას Z_eq

{TINA- ს თარჯიმნის გადაწყვეტა}
om: = 50k;
ZR: = R;
ZL: = om * L;
ZC: = 1 / om / C;
Z: = ZR + j * ZL-j * ZC;
Z = [10 + 10 * j]
ABS (Z) = [14.1421]
radtodeg (arc (Z)) = [45]
{სხვა გზა}
Zeq: = R + j * om * L + 1 / j / om / C;
Zeq = [10 + 10 * j]
აბს (Zeq) = [14.1421]
fi: = arc (Z) * 180 / pi;
fi = [45]

#გადაწყვეტა პითონის მიერ!
იმპორტი მათემატიკა როგორც m
იმპორტი cmath როგორც c
#მოდით გავამარტივოთ კომპლექსის ბეჭდვა
#ნომრები მეტი გამჭვირვალობისთვის:
cp= ლამბდა Z: „{:.4f}“.ფორმატი(Z)
om=50000
ZR=R
ZL=om*L
ZC=1/om/C
Z=ZR+1j*ZL-1j*ZC
ბეჭდვა (“Z=”, cp(Z))
print("abs(Z)= %.4f"%abs(Z))
print("grade(arc(Z))= %.4f"%m.degrees(c.phase(Z)))
#სხვა გზა
Zeq=R+1j*om*L+1/1j/om/C
ბეჭდვა (“Zeq=”,cp(Zeq))
print("abs(Zeq)= %.4f"%abs(Zeq))
fi=c.phase(Z)*180/c.pi
ბეჭდვა ("fi =", cp (fi))

შეამოწმეთ თქვენი გათვლები TINA– ს გამოყენებით ანალიზის მენიუ გამოთვალეთ კვანძოვანი ძაბვები. როდესაც დააწკაპუნებთ იმპლანტანტის მეტრს, TINA წარმოგიდგენთ როგორც წინაღობას და მიღებას და შედეგებს იძლევა ალგებრული და ექსპონენციალური ფორმებით.

მას შემდეგ, რაც მიკროსქემის წინაღობას აქვს დადებითი ეტაპი, როგორიც არის ინდუქტორი, შეგვიძლია ვუწოდოთ მას ინდუქციური წრე–მაინც ამ სიხშირეზე!

მაგალითი 5

იპოვნეთ უფრო მარტივი სერიის ქსელი, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს მაგალითის მე -4 სერიის წრე (მოცემულ სიხშირეზე).

მე -4 მაგალითში აღვნიშნეთ, რომ ქსელი არის ინდუქციურიასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია შევცვალოთ იგი 4 Oh რეზისტორებით და 10 Ohm ინდუქციური რეაქციით სერიებით:

X_L = 10 = w* L = X * X³L

® L = 0.2 mH

არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ რადგან ინდუქციური რეაქტივა დამოკიდებულია სიხშირეზე, ეს ექვივალენტი მოქმედებს მხოლოდ ამისთვის ერთი სიხშირე.

მაგალითი 6

პარალელურად იპოვნეთ სამი კომპონენტის წინაღობა: R = 4 ohm, C = 4 mF, და L = 0.3 მჰ, კუთხური სიხშირით w = 50 krad / s (f = w / 2p = 7.947 kHz).

აღვნიშნავთ, რომ ეს პარალელური წრეა, ჩვენ პირველ რიგში ვწყვეტთ მიღებას:

1/Z = 1 / R + 1 / j w L + jwC = 0.25 - ჯ / 15 +j0.2 = 0.25 +j 0.1333

Z = 1 / (0.25 + j 0.133) = (0.25 - j 0.133) /0.0802 = 3.11 - j 1.65 = X^{-j 28.1}^° ohms.

{TINA- ს თარჯიმნის გადაწყვეტა}
om: = 50k;
ZR: = R;
ZL: = om * L;
ZC: = 1 / om / C;
Z: = 1 / (1 / R + 1 / j / ZL-1 / j / ZC);
Z = [3.1142-1.6609 * j]
ABS (Z) = [3.5294]
fi: = radtodeg (arc (Z));
fi = [- 28.0725]

#გადაწყვეტა პითონის მიერ!
იმპორტი მათემატიკა როგორც m
იმპორტი cmath როგორც c
#მოდით გავამარტივოთ კომპლექსის ბეჭდვა
#ნომრები მეტი გამჭვირვალობისთვის:
cp= ლამბდა Z: „{:.4f}“.ფორმატი(Z)
#განსაზღვეთ რეპლუსი ლამბდას გამოყენებით:
რეპლუსი= ლამბდა R1, R2: R1*R2/(R1+R2)
om=50000
ZR=R
ZL=om*L
ZC=1/om/C
Z=1/(1/R+1/1j/ZL-1/1j/ZC)
ბეჭდვა (“Z=”, cp(Z))
print("abs(Z)= %.4f"%abs(Z))
fi=m.გრადუსები (c.ფაზა(Z))
ბეჭდვა (“fi= %.4f”%fi)
#სხვა გზა
Zeq=Replus(R,Replus(1j*om*L,1/1j/om/C))
ბეჭდვა (“Zeq=”,cp(Zeq))
print("abs(Zeq)= %.4f"%abs(Zeq))
print("grades(arc(Zeq))= %.4f"%m.degrees(c.phase(Zeq)))

თარჯიმანი ითვლის ფაზას რადიონებში. თუ გნებავთ ფაზა გრადუსში, შეგიძლიათ გადააკეთოთ რადიონებიდან გრადუსამდე, გამრავლებით 180-ით და დაყოფით p. ამ ბოლო მაგალითში, თქვენ ხედავთ უმარტივეს გზას - გამოიყენეთ თარჯიმნის ფუნქცია, radtodeg. ასევე არსებობს ინვერსიული ფუნქცია, degtorad. გაითვალისწინეთ, რომ ამ ქსელის წინაღობას აქვს ისეთი უარყოფითი ეტაპი, როგორიც არის capacitor, ასე რომ, ჩვენ ვამბობთ, რომ - ამ სიხშირით, ეს არის capacitive ჩართვა.

მე -4 მაგალითში სერიაში სამი პასიური კომპონენტი ჩავდოთ, ხოლო ამ მაგალითში პარალელურად იგივე სამი ელემენტი ჩავდოთ. ერთსა და იმავე სიხშირეზე გათვლილი ეკვივალენტური წინაღობების შედარება, ცხადყოფს, რომ ისინი სრულიად განსხვავებულები არიან, თუნდაც მათი ინდუქციური ან capacitive ხასიათი.

მაგალითი 7

იპოვნეთ მარტივი სერიის ქსელი, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს მაგალითი 6 – ის პარალელური წრე (მოცემულ სიხშირეზე).

ეს ქსელი capacitive არის უარყოფითი ფაზის გამო, ამიტომ ჩვენ ვცდილობთ მისი შეცვლა რეზისტორისა და კონდენსატორის სერიული კავშირით:

Z_eq = (3.11 - j 1.66) ომ = რ_e -j / wC_e

R_e = X Ohm w* C = 1 / 1.66 = 0.6024

აქედან გამომდინარე

R_e = X Ohm
C = 12.048 mF

თქვენ, რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ შეცვალოთ პარალელური წრე უფრო მარტივი პარალელური წრით ორივე მაგალითში

მაგალითი 8

იპოვნეთ შემდეგი უფრო რთული წრედის ექვივალენტური წინაღობა f = 50 Hz სიხშირეზე:

{TINA- ს თარჯიმნის გადაწყვეტა}
ომი: = 2 * pi * XX;
Z1: = R3 + j * om * L3;
Z2: = replace (R2,1 / j / om / C);
Zeq: = R1 + Replus (Z1, Z2);
Zeq = [55.469-34.4532 * j]
ABS (Zeq) = [65.2981]
radtodeg (arc (Zeq)) = [- 31.8455]

#გადაწყვეტა პითონის მიერ!
იმპორტი მათემატიკა როგორც m
იმპორტი cmath როგორც c
#მოდით გავამარტივოთ კომპლექსის ბეჭდვა
#ნომრები მეტი გამჭვირვალობისთვის:
cp= ლამბდა Z: „{:.4f}“.ფორმატი(Z)
#განსაზღვეთ რეპლუსი ლამბდას გამოყენებით:
რეპლუსი= ლამბდა R1, R2: R1*R2/(R1+R2)
om=2*c.pi*50
Z1=R3+1j*om*L3
Z2=რეპლუსი(R2,1/1j/om/C)
Zeq=R1+Replus(Z1,Z2)
ბეჭდვა (“Zeq=”,cp(Zeq))
print("abs(Zeq)= %.4f"%abs(Zeq))
print("grades(arc(Zeq))= %.4f"%m.degrees(c.phase(Zeq)))

ჩვენ გვჭირდება სტრატეგია სანამ დავიწყებთ. პირველი ჩვენ შეამცირებს C და R2 ეკვივალენტურ წინაღობას, Z_RC. შემდეგ, რომ ზ_RC სერიის დაკავშირებული L3 და R3 პარალელურად, ჩვენ გამოვთვალებთ მათი პარალელური კავშირის ექვივალენტურ წინაღობას, Z₂. საბოლოოდ, ჩვენ გამოვთვალოთ Z_eq როგორც ზ₁ და ზ₂.

აი, გაანგარიშება ზ_RC: