BODE PLOTS

TINACloud қолданбасын шақыру үшін төмендегі Мысал тізбектерін таңдаңыз немесе Интерактивті тұрақты режимін таңдаңыз, оларды Интернетте талдау.
Мысалдарды өңдеңіз немесе өзіңіздің сұлбаларыңызды жасау үшін TINACloud-ке төмен шығындарға қол жеткізіңіз

Айнымалы ток тізбегінің көптеген қызықты функциялары - күрделі импеданс, кернеудің берілуі және токтың берілу коэффициенті - жиілікке байланысты. Күрделі санның жиілікке тәуелділігі күрделі жазықтықта (Нюквист диаграммасы) немесе нақты жазықтықта абсолютті шаманың (амплитудасының учаскесі) және фазаның (фазаның сюжеті) жеке учаскелері түрінде көрсетілуі мүмкін.

Боде учаскелері амплитудалық сызық үшін сызықты тік масштабты қолданады, бірақ dB бірліктері қолданылғандықтан, әсер ететін нәтиже: тік масштаб амплитуданың логарифміне сәйкес сызылады. А амплитудасы 20log10 (A) түрінде берілген. Жиіліктің көлденең шкаласы логарифмдік.

Бүгінгі күні компьютерлерге сүйене отырып, Боде учаскелерін сурет салатындар аз. TINA-да Боде учаскелері үшін өте дамыған қондырғылар бар. Соған қарамастан, Боде сюжеттерін салу ережелерін түсіну сіздің тізбектеріңіздің шеберлігін арттырады. Келесі параграфтарда біз осы ережелерді ұсынамыз және сызылған сызықтық жуықтау қисықтарын TINA дәл қисықтарымен салыстырамыз.

Сызбаланатын функция, әдетте, a фракциясы немесе көпмүшелік сан есімімен қатынасы. Бірінші қадам - ​​көпмүшелердің тамырын табу. Нумератордың түбірлері - Нөлдікфункцияның түбірлері болып табылады, ал функцияның түбірлері болып табылады полюсs.

Идеализацияланған Bode учаскелері - бұл түзу сегменттерден тұратын жеңілдетілген учаскелер. Жиілік осіне бағытталған осы түзу сегменттердің соңғы нүктелері полюске түседі және нөлдік жиіліктер. Полюстер кейде деп аталады жиілік жиілігіжелінің есімдері. Қарапайым өрнектер үшін біз s-ді жиілікке ауыстырамыз: jw = s.

Салынған шамалар логарифмдік шкалаға салынатын болғандықтан, өнімнің әртүрлі шарттарына жататын қисықтарды қосуға болады.

Боде сюжеттерінің маңызды қағидалары мен олардың эскиздерін жасау ережелерінің қысқаша мазмұны.

The 3 дБ Боде учаскесіндегі нүкте амплитудасының тұрақты мәннен 3 дБ-ге өскен жиілікті білдіретін ерекше болып табылады. Вольт / вольттен А-дан дБ-ге А-дан А-ға түрлендіре отырып, 3 дБ = 20 log10 A шешіп, log10 A = 3/20 аламыз, демек. . The -3 дБ нүкте A 1 / 1.41 = 0.7 болатындығын білдіреді.

Әдеттегі беру функциясы келесідей:

or

Енді біз жоғарыда көрсетілгендей, беру функцияларын қалай тез сызуға болатынын көреміз (берілу функциясының жиілігін жиіліктегі жиіліктегі жиілікке қарағанда). Тік ось дБ түрінде берілгендіктен, ол логарифмдік шкала. Берілу функциясындағы терминдер көбейтіндісі логарифмдік домендегі терминдердің қосындысы ретінде қарастырылатындығын есте сақтай отырып, жеке терминдерді жеке эскиздеуді, содан кейін қорытынды нәтижені алу үшін оларды графикалық түрде қалай қосуды көреміз..

Бірінші кезектегі терминнің абсолюттік мәні s көлденең осьті кесіп өтетін 20 дБ / ондық көлбеу көлбеуі бар w = 1. Осы мерзім фазасы 90-ға тең° кез-келген жиілікте. К * қисығыs сонымен қатар 20 дБ / ондық көлбеу болады, бірақ ол осьтен өтеді w = 1 / K; яғни өнімнің абсолюттік мәні болған жағдайда ½K*s ½= 1.

Келесі бірінші кезектегі термин (екінші мысалда) s-1 = 1 / сек, ұқсас: оның абсолютті мәні бар a -20 дБ / ондық көлбеуі; оның фазасы -90° кез-келген жиілікте; және ол кесіп өтеді w-axis at w = 1. Сол сияқты, терминнің абсолютті мәні K /s -20 дБ / ондық көлбеу; фаза -90° кез-келген жиілікте; бірақ ол кесіп өтеді w осі бар w = K, мұндағы фракцияның абсолютті мәні

½K/s ½= 1.

Келесі эскиздегі бірінші кезектегі термин - бұл 1 + sT. Амплитудалық учаске - көлденең сызық w1 = 1 / T, содан кейін ол жоғары қарай төмендейді 20 дБ / онжылдықта. Кіші жиіліктегі фаза 90-ға нөлге тең° жоғары жиіліктерде және 45° at w1 = 1 / T. Фазаға жақындау - бұл 0.1 * дейін нөлw1 = 0.1 / T және 90-ға жуық° 10 жоғарыдан *w1 = 10 / T. Осы жиіліктердің арасында фазалық диаграмманы нүктелерді жалғайтын түзу кесіндісімен жақындатуға болады (0.1 *)w1; 0) және (10 *w1; 90°).

Бірінші тәртіптің соңғы мерзімі, 1 / (1 + sT), бұрыштық жиіліктен бастап -20 дБ / ондық көлбеу бұрышы бар w1= 1 / T. Фаза кіші жиіліктерде 0, -90° жоғары жиіліктерде және -45° at w1 = 1 / T. Осы жиіліктердің арасында фазалық диаграмманы нүктелерді жалғайтын түзу арқылы жақындатуға болады (0.1 *)w1; 0) және (10 *w1; - 90°).

Функциядағы тұрақты көбейткіш фактор параллель горизонталь сызық түрінде сызылады w-аксис.

Күрделі біріктірілген тамырлары бар екінші ретті көпмүшелер мұнда қарастырылмайтын күрделі Bode сюжетін тудырады.

Мысал 1

Балама кедергіні тауып, эскизін салыңыз.

Эквиваленттік кедергінің теңдеуін алу үшін TINA талдауын қолдана аласыз - Analysis - Symbolic талдау - AC Transfer.


Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

Жалпы кедергі: Z (s) = R + sL = R (1 + sL / R)

... және кесу жиілігі: w1 = R / L = 5 / 0.5 = 10 рад / с f1 = 1.5916 Гц

Кесу жиілігін Bode сюжетіндегі +3 дБ нүктесі ретінде көруге болады. Мұнда 3 дБ нүктесі 1.4 * R = 7.07 омды білдіреді.

Сондай-ақ TINA сызбасын амплитудасы мен фазалық сипаттамаларын әрқайсысы өз графигінде ала алады:

Кедергінің сызбасы логарифмдік емес, сызықтық тік масштабты қолданатындығын ескеріңіз, сондықтан біз 20 дБ / ондықты тангенсті пайдалана алмаймыз. Импеданс және фазалық учаскелерде х осі болып табылады w ось жиілігі Гц жиілігіне арналған. Кедергі диаграммасы үшін у осі сызықты болып табылады және омда кедергі келтіреді. Фазалық диаграмма үшін у осі сызықты және фазаны градуспен көрсетеді.

Мысал 2

V үшін беріліс функциясын табыңызC/VS. Осы функцияның Bode сұлбасын сызыңыз.


Беру функциясын кернеу бөлімі арқылы аламыз:

Кесу жиілігі: w1 = 1 / RC = 1 / 5 * 10-6 = 200 крада / с f1 = 31.83 кГц

TINA-ның мықты ерекшеліктерінің бірі оның символдық талдауы болып табылады: Талдау - 'Символдық талдау' - ауыспалы ток немесе жартылай символикалық ауысу. Бұл талдаулар сізге желінің берілу функциясын толық символдық түрінде немесе жартылай символдық түрде береді. Жартылай символдық формада компонент мәндеріне арналған сандық мәндер қолданылады және қалған жалғыз айнымалы s болады.

TINA түзу жақындастыруды емес, нақты Bode сюжетін сызады. Нақты кесу жиілігін табу үшін, жүгіргіні пайдаланып, 3 дБ нүктесін табыңыз.


Осы екінші сюжетте біз TINA аннотация құралдарын да түзу сегменттерді салу үшін қолдандық.

Тағы бір рет, у осі сызықты және кернеу қатынасын дБ-де немесе фазада градуспен көрсетеді. X- немесе w-axis жиілігі Гц жиілігін білдіреді.

Үшінші мысалда біз әр түрлі шарттарды қосу арқылы шешімді қалай табатынымызды суреттейміз.

Мысал 3

W = V кернеуінің сипаттамасын табыңыз2/VS және Bode диаграммаларын салыңыз.
W шамасының ең аз болатын жиілігін табыңыз.
Фазаның бұрышы 0 болатын жиілікті алыңыз.

Аударым функциясын TINA талдау мәзірінен 'Символдық талдау' 'AC ауысуы' арқылы табуға болады.

Немесе «Жартылай символдық айнымалы ток беруімен».

Mohm, nF, кГц бірліктерін қолмен:

Алдымен тамырларын табыңыз:

нөлдер w01 = 1 / (R1C1) = 103 рад / с және w02 = 1 / (R2C2) = 2 * 103 рад / с

f01 = 159.16 Гц және f02 = 318.32 Гц

және тіректер wP1 = 155.71 рад / сек және wP2 = 12.84 крада / с

fP1 = 24.78 Гц және fP2 = 2.044 кГц

«Қалыпты нысанда» деп аталатын беру функциясы:

Екінші қалыпқа келтірілген форма Bode сюжетін салу үшін ыңғайлы.

Алдымен, f = 0 (DC) деңгейіндегі беріліс функциясының мәнін табыңыз. Тексеру арқылы ол 1 немесе 0дБ болады. Бұл біздің Вт (с) түзуіміздің жуықтауының бастапқы мәні. Көлденең сызықты кесіндіні DC-ден бірінші полюске немесе нөлге 0dB деңгейінде салыңыз.

Әрі қарай, полюстер мен нөлдерге жиілікті жоғарылату арқылы тапсырыс беріңіз:

fP1 = 24.78 Гц

f01 = 159.16 Гц

f02 = 318.32 Гц

fP2 = 2.044 кГц

Енді бірінші полюсте немесе нөлде (бұл полюсте болады, f)P1), сызық сызыңыз, бұл жағдайда 20дБ / декадаға түседі.

Келесі полюсте немесе нөлде f01, сурет салу полюстің және нөлдің біріктірілген әсерін көрсететін деңгей сызығының сегменті (олардың беткейлері жойылады).

F кезінде02, екінші және соңғы нөл, полюстің / нөл / нөлдің біріктірілген әсерін көрсету үшін өсетін сызықты сызықты сызады (20дБ / онкүндік).

F кезіндеP2, екінші және соңғы полюс, екі нөл мен екі полюстің таза әсерін көрсететін, өсіп келе жатқан сегменттің көлбеуін деңгей сызығына өзгертеді.

Нәтижелер Bode амплитудасының келесі учаскесінде көрсетілген, онда түзу сегменттер жұқа сызықша-нүктелік сызықтар түрінде көрсетілген.

Әрі қарай, біз осы сегменттерді қорытындылау үшін қалың әк сызығын тартамыз.

Сонымен, бізде TINA-ның есептелген Bode функциясы маронға салынды.

Сіз полюс нөлге жақын болған кезде түзу жуықтау нақты функциядан біршама ауытқатынын көресіз. Жоғарыда көрсетілген Bode сюжетіндегі минималды пайдаға назар аударыңыз. Осындай біршама күрделі желінің көмегімен минималды пайда болатын жиілікті көруге болатынына қарамастан, тік сызықты жақындатудан ең аз пайда табу қиын.

Жоғарыдағы TINA Bode учаскелерінде курсор А-ны табу үшін қолданыладымаған және фазаның өту жиілігі 0 градус.

Aмаған @ -12.74 дБ ® Aмаған = 0.23 at f = 227.7 Гц

және j = 0 кезінде f = 223.4 Гц.


    X
    Сізге келгеніңізге қуаныштымын DesignSoft
    Қажет болса, қажетті өнімді табуға немесе қолдауға мұқтаж болған кезде сөйлесуге мүмкіндік береді.
    wpChatIcon