I-click o I-tap ang Circuits ng Halimbawa sa ibaba upang tumawag sa TINACloud at piliin ang Interactive DC mode upang Suriin ang mga ito Online.
Kumuha ng isang mababang gastos sa access sa TINACloud upang i-edit ang mga halimbawa o lumikha ng iyong sariling mga circuits

PERIODIC WAVEFORMS

BRIDGE NETWORKS

^{Karamihan sa mga kagiliw-giliw na pag-andar ng AC circuit -complex impedance, function ng paglipat ng boltahe, at kasalukuyang transfer ratio - nakasalalay sa dalas. Ang pag-asa ng isang kumplikadong dami sa dalas ay maaaring kinakatawan sa isang kumplikadong eroplano (Nyquist diagram) o sa mga tunay na eroplano bilang hiwalay na mga plot ng ganap na halaga (plot ng amplitude) at ang phase (phase plot).}

^{Ang mga plot ng bode ay gumagamit ng isang linear na vertical scale para sa plot ng amplitude, ngunit dahil ginagamit ang mga yunit ng dB, ang epekto ay ang vertical scale ay naka-plot ayon sa logarithm ng amplitude. Ang amplitude A ay ipinakita bilang 20log10 (A). Ang pahalang na scale para sa dalas ay logarithmic.}

^{Ngayon, ilang mga inhinyero ang gumuhit ng mga plot ng Bode sa pamamagitan ng kamay, sa halip ay umaasa sa mga computer. TINA ay may napaka-advanced na mga pasilidad para sa Bode plots. Gayunpaman, ang pag-unawa sa mga patakaran para sa pagguhit ng mga balangkas ng Bode ay magpapahusay sa iyong karunungan ng mga circuit. Sa mga sumusunod na talata, ipapakita namin ang mga patakarang ito at ihahambing ang na-sketch na mga curve na tinatayang linya na tuwid sa eksaktong mga kurba ng TINA.}

^{Ang pag-andar na mai-sketched sa pangkalahatan a maliit na bahagi o isang ratio na may isang numerator polynomial at isang denominator na polynomial. Ang unang hakbang ay upang mahanap ang mga ugat ng polynomials. Ang mga ugat ng numerator ay ang walas ng pag-andar habang ang mga ugat ng denominator ay postes.}

^{Ang mga larangang Plot ng Bode ay pinasimple na mga plots na binubuo ng mga segment na linya ng tuwid. Ang mga punto ng pagtatapos ng mga linya na straight-line na inaasahang papunta sa dalas ng axis na nahulog sa poste at zero frequency. Minsan tinawag ang mga pole cutoff frequencyencies ng network. Para sa mas simpleng expression, kapalit namin ang dalas: jw = s.}

^{Dahil ang dami ng naka-plot ay naka-plot sa isang logarithmic scale, maaaring maidagdag ang mga curves na kabilang sa iba't ibang mga term ng produkto.}

^{Narito ang isang buod ng mga mahahalagang prinsipyo ng balangkas ng Bode, at ang mga patakaran para sa paglalagay ng sketch sa kanila.}

^{Ang 3 db point sa isang plot ng Bode ay espesyal, na kumakatawan sa dalas kung saan ang amplitude ay tumaas mula sa isang pare-pareho na halaga ng 3 dB. Ang pag-convert mula sa A sa dB hanggang A sa volts / volt, malutas namin ang 3 dB = 20 log10 A at kumuha ng log10 A = 3/20 at sa gayon . ang -3 db point ay nagpapahiwatig na ang A ay 1 / 1.41 = 0.7.}

^{Ang isang karaniwang function na paglilipat ay ganito:}

Ngayon ay makikita natin kung paano ang mga pag-andar ng paglilipat tulad ng mga nasa itaas ay maaaring mabilis na na-sketched (pagkuha ng function ng transfer sa dB kumpara sa dalas sa Hz). Dahil ang vertical axis ay kinakatawan sa dB, ito ay isang logarithmic scale. Ang pag-alala na ang produkto ng mga term sa pag-andar ng paglipat ay makikita bilang kabuuan ng mga term sa logarithmic domain, makikita natin kung paano i-sketch ang mga indibidwal na termino nang hiwalay at pagkatapos ay idagdag ito sa grapiko upang makuha ang pangwakas na resulta.

Ang curve ng absolute value ng isang unang term order s May 20 db / dekada libis na tumatawid sa pahalang na aksis sa w = 1. Ang yugto ng term na ito ay 90° sa anumang dalas. Ang curve ng K *s mayroon ding 20 dB / dekada na slope ngunit tumatawid ito sa axis sa w = 1 / K; ibig sabihin, kung saan ang ganap na halaga ng produkto ½K*s ½= 1.

Ang susunod na unang term order (sa pangalawang halimbawa), s^-1 = 1 / s, ay magkatulad: ang lubos na halaga nito isang -20 db / decade slope; ang yugto nito ay -90° sa anumang dalas; at ito ay tumatawid sa w-axis sa w = 1. Katulad nito, ang ganap na halaga ng terminong K /s ay may -20 dB / dekada na slope; ang phase ay -90° sa anumang dalas; ngunit tumatawid ito sa w axis sa w = K, kung saan ang absolute value ng fraction

½K/s ½= 1.

Ang susunod na unang term sa pagkakasunud-sunod sa sketch ay 1 + sT. Ang balangkas ng amplitude ay isang pahalang na linya hanggang w₁ = 1 / T, pagkatapos nito ay dumulas paitaas sa 20 dB / dekada. Ang phase ay katumbas ng zero sa maliit na frequency, 90° sa mataas na frequency at 45° at w₁ = 1 / T. Ang isang mahusay na pagtatantya para sa phase ay na ito ay zero hanggang 0.1 *w₁ = 0.1 / T at halos 90° sa itaas 10 *w₁ = 10 / T. Sa pagitan ng mga frequency na ito, ang diagram ng phase ay maaaring tinatayang sa pamamagitan ng isang linya ng tuwid na linya na nag-uugnay sa mga puntos (0.1 *w₁; 0) at (10 *w₁; 90°).

Ang huling unang order ng term, 1 / (1 + sT), May isang -20 db / dekadang slope na nagsisimula sa angular frequency w₁= 1 / T. Ang phase ay 0 sa maliliit na frequency, -90° sa mataas na frequency, at -45° at w₁ = 1 / T. Sa pagitan ng mga frequency na ito, ang diagram ng phase ay maaaring ma-approximate ng isang tuwid na linya na nag-uugnay sa mga puntos (0.1 *w₁; 0) at (10 *w₁; - 90°).

Ang isang palaging kadahilanan ng multiplier sa pag-andar ay naka-plot bilang isang pahalang na linya na kahanay sa w-aksis.

Pangalawang order polynomial na may kumplikadong mga ugat ng conjugate ay humantong sa isang mas kumplikadong plot ng Bode na hindi isasaalang-alang dito.

Halimbawa 1

Hanapin ang katumbas na impedance at sketch ito.

Maaari mong gamitin ang TINA Analysis upang makuha ang equation ng katumbas na impedance sa pamamagitan ng pagpili ng Pagsusuri - Symbolic analysis - AC Transfer.

I-click / i-tap ang circuit sa itaas upang pag-aralan ang on-line o i-click ang link na ito sa I-save sa ilalim ng Windows

Ang kabuuang impedansya: Z (s) = R + sL = R (1 + sL / R)

... at ang cutoff frequency: w₁ = R / L = 5 / 0.5 = 10 rad / s f₁ = 1.5916 Hz

Ang dalas ng cutoff ay makikita bilang ang +3 dB point sa plot ng Bode. Narito ang 3 dB point ay nangangahulugang 1.4 * R = 7.07 ohm.

Maaari ka ring magkaroon ng plot ng TINA ang malawak at mga katangian ng phase bawat isa sa sarili nitong graph:

Tandaan na ang balangkas ng impedance ay gumagamit ng isang linear na vertical scale, hindi logarithmic, kaya hindi namin magagamit ang 20 dB / dekada tangent. Sa parehong impedance at phase plots, ang x-axis ay w axis na naka-scale para sa dalas sa Hz. Para sa diagram ng impedance, ang y-axis ay linear at nagpapakita ng impedance sa ohms. Para sa diagram ng phase, ang y-axis ay linear at nagpapakita ng phase sa mga degree.

Halimbawa 2

Hanapin ang function ng paglipat para sa V_C/V_S.Sketch ang balangkas ng Bode ng function na ito.

I-click / i-tap ang circuit sa itaas upang pag-aralan ang on-line o i-click ang link na ito sa I-save sa ilalim ng Windows

Natatanggap namin ang paglipat ng function gamit ang boltahe na dibisyon:

Ang dalas ng cutoff: w₁ = 1 / RC = 1 / 5 * 10^-6 = 200 krad / s f₁ = 31.83 kHz

Ang isa sa malalakas na tampok ng TINA ay ang simbolikong pagsusuri nito: Pagsusuri - 'Pagsusuri ng Simbolo' - paglipat ng AC o paglipat ng Semi-Symbolic AC. Ang mga pagsusuri na ito ay nagbibigay sa iyo ng pag-andar ng paglipat ng network alinman sa buong sagisag na form o sa semi-simbolikong form. Sa semi-simbolikong form, ang mga numerong halaga para sa mga halaga ng sangkap ay ginagamit at ang natitirang variable ay s.

Ang TINA ay kumukuha ng aktwal na plot ng Bode, hindi isang pagtataya ng tuwid na linya. Upang mahanap ang aktwal na dalas ng cutoff, gamitin ang cursor upang hanapin ang-3 dB point.

Sa pangalawang balangkas na ito, ginamit namin ang mga tool ng annotation ng TINA upang iguhit din ang mga linya ng straight-line.

Muli, ang y-axis ay linear at ipinapakita ang ratio ng boltahe sa dB o ang yugto sa mga degree. Ang x- o wAng -axis ay kumakatawan sa dalas sa Hz.

Sa ikatlong halimbawa inilalarawan namin kung paano namin makuha ang solusyon sa pamamagitan ng pagdaragdag ng iba't ibang mga termino.

Halimbawa 3

Hanapin ang katangian ng paglipat ng boltahe W = V₂/V_S at iguhit ang mga diagram ng Bode nito.
Hanapin ang dalas kung saan ang magnitude ng W ay minimum.
Makuha ang dalas kung saan ang anggulo ng phase 0.

I-click / i-tap ang circuit sa itaas upang pag-aralan ang on-line o i-click ang link na ito sa I-save sa ilalim ng Windows

Ang transfer function ay matatagpuan gamit ang 'Symbolic analysis' 'AC transfer "sa menu ng pagsusuri ni TINA.

O sa 'Semi-simbolikong AC transfer'.

Manu-manong, gamit ang mga yunit ng Mohm, nF, kHz:

Una hanapin ang mga ugat:

ang mga zero w₀₁ = 1 / (R₁C₁) = 10³ rad / s at w₀₂ = 1 / (R₂C₂) = 2 * 10³ rad / s

f₀₁ = 159.16 Hz at f₀₂ = 318.32 Hz

at mga poste w_P1 = 155.71 rad / s at w_P2 = 12.84 krad / s

f_P1= 24.78 Hz at f_P2 = 2.044 kHz

Ang transfer function sa isang tinatawag na 'normal form':

Ang pangalawang normal na form ay mas maginhawa para sa pagguhit ng plot ng Bode.

Una, hanapin ang halaga ng function ng paglilipat sa f = 0 (DC). Sa pamamagitan ng inspeksyon, ito ay 1, o 0dB. Ito ang panimulang halaga ng aming straight-line na approximation ng W (s). Gumuhit ng isang pahalang na linya ng linya mula sa DC hanggang sa unang poste o zero, sa antas ng 0dB.

Susunod, mag-order ng mga pole at zero sa pamamagitan ng pagtaas ng dalas:

f_P1= 24.78 Hz

f₀₁ = 159.16 Hz

f₀₂ = 318.32 Hz

f_P2 = 2.044 kHz

Ngayon sa unang poste o zero (mangyayari itong maging isang poste, f_P1), gumuhit ng isang linya, sa kasong ito bumabagsak sa 20dB / dekada.

Sa susunod na poste o zero, f_01,gumuhit isang segment ng linya ng antas na sumasalamin sa pinagsama epekto ng poste at zero (kinansela ang kanilang mga slope).

Sa f₀₂, ang pangalawa at huling zero, gumuhit ng isang tumataas na linya ng linya (20dB / dekada) upang ipakita ang pinagsamang epekto ng poste / zero / zero.

Sa f_P2, ang pangalawa at huling poste, baguhin ang dalisdis ng tumataas na segment sa isang linya ng antas, na sumasalamin sa netong epekto ng dalawang zero at dalawang poste.

Ang mga resulta ay ipinapakita sa isang plot ng amplitude ng Bode na sumusunod, kung saan ang mga linya ng tuwid na linya ay ipinapakita bilang mga manipis na linya ng dash-dot-dot.

Susunod, iginuhit namin ang makapal na linya ng dayap upang mai-buod ang mga segment na ito.

Sa wakas, mayroon kaming kinakalkula na pagpapaandar ng TINA na naka-plot sa maroon.

Maaari mong makita na kapag ang isang poste ay malapit sa isang zero, ang tuwid na linya na paglapit ay lumihis ng kaunti mula sa aktwal na pag-andar. Tandaan din ang minimum na pakinabang sa plot ng Bode sa itaas. Sa isang medyo kumplikadong network tulad nito, mahirap na makahanap ng minimum na pakinabang mula sa straight-line approximation, bagaman ang dalas kung saan ang minimum na pakinabang ay makikita.