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LC电路输入震荡频率的正弦波时能量传输疑问

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楼主: jinwenfeng
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jinwenfeng|  楼主 | 2016-2-18 17:31 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
xukun977 发表于 2016-2-18 16:47
这个只能说楼主那个仿真波形像"拍",但是这个问题跟差拍没有关系。

如图

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网上有正弦波激励的一阶系统输出计算,但是没有找到正弦波激励二阶系统输出的推算 ...

网上有正弦波激励的一阶系统输出计算,但是没有找到正弦波激励二阶系统输出的推算 ...

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Lgz2006| | 2016-2-18 18:02 | 只看该作者
我给你个关键词:线性电路有新的频率产生;线性电路差个P。

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xukun977| | 2016-2-18 18:33 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-18 17:31
如图

LTI电路玩不出新花样,简单回答几点就够了,继续讨论没什么意思了。
1.为何用全响应=自然+强迫?
判断系统稳定性,预测波形形状,时域用的是全响应中的自然响应成分,所以要这么分解。当然,频域用传递函数极点,对LTI,两者是等价的。
2.如何计算自然响应,强迫响应和全响应?
对于简单电路,手工计算,略微麻烦点的就用MATLAB之类的数学软件,秒杀!人要做的就是识别计算结果中包含的信息。
同理,许多模电书上还给出一大堆跟轨迹作图规则,这个东西一般人根本不需要**,只要能看懂这个图就行了。
3.楼主通过改变激励形式来换个角度理解电路,很了不起。
比如一般模电书上多用正弦波激励,理由是其他波形能分解成正弦,事实上,换个诸如方波激励,问题难度大增!需要用许多技巧才能化繁为简,这种能力不是一时就能练就的。

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xukun977| | 2016-2-18 18:41 | 只看该作者
4,楼主漫不经心改变激励,一不留神碰到了个机关,所以我在29楼用玄机等词,楼主这个是很特殊问题。
机关就是:当你用正弦激励注入某系统,当激励频率等于系统极点时,响应很特殊!!!!

这一点一般教材上不说,大伙都没注意!下面举例说明。

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jinwenfeng|  楼主 | 2016-2-18 19:54 | 只看该作者
本帖最后由 jinwenfeng 于 2016-2-18 19:57 编辑
xukun977 发表于 2016-2-18 18:41
4,楼主漫不经心改变激励,一不留神碰到了个机关,所以我在29楼用玄机等词,楼主这个是很特殊问题。
机关就 ...

激励源设为70kHz、80kHz、90kHz,其实也类似,只是正弦波幅度的变化周期变小了

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xukun977| | 2016-2-18 20:01 | 只看该作者
对于上面的第4点,强迫响应无界的例子:
电流源激励电容
这个简单,此时电路极点频率=0,于是当激励源频率也是0,即直流时,响应随时间增长变的无界!
要是计算验证,就是Vo=It/C
而当激励是正弦信号,此时系统既不稳定,也不不稳定,自然响应是直流,强迫响应是正弦,叠加得正值正弦波。
对于LC电路,激励为阶越信号,自然响应为正弦,强迫响应为直流,全响应为正的正弦。当激励为网络自然频率时,强迫响应随t增长变成无界。

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xukun977| | 2016-2-18 20:05 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-18 19:54
激励源设为70kHz、80kHz、90kHz,其实也类似,只是正弦波幅度的变化周期变小了
...

上面说了,实际测量和仿真时,非理想特性导致结果跟理论不符,这个另一回事,这里就不要讨论了,太多了。
尤其是仿真,是SPICE迭代收敛问题,看SPICE专著吧,比如伯克利学生写的那本。

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HWM| | 2016-2-18 20:10 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-18 19:54
激励源设为70kHz、80kHz、90kHz,其实也类似,只是正弦波幅度的变化周期变小了
...

LZ:

给个建议,把我特意发的那个帖子仔细看一遍。有什么地方看不懂的,可以提问或翻书。

不知道你的基础如何,照理我的那些东西大学本科相关专业毕业的就应该能看懂。如果实在是不能理解的话,就此罢了。好在多数所谓的“高手”也不过如此,不懂这些也没什么大不了的。

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maychang| | 2016-2-18 20:44 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-18 17:07
确实跟差拍的波形类似,但是差拍是两个信号源叠加形成的

右边四行波形,第一行和第二行和你首帖是一回事,第三和第四行和你首帖是两回事。这也正是65楼Lgz2006说的“线性电路有新的频率产生;线性电路差个P。”

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xukun977| | 2016-2-18 20:55 | 只看该作者
楼主又晕了,上面教了半天正弦稳态下的相量分析,现在又有新频率。

何为正弦稳态?电路所有分支电压,电流,所有节点电压都必须是同频正弦!

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jinwenfeng|  楼主 | 2016-2-18 21:05 | 只看该作者
xukun977 发表于 2016-2-18 20:55
楼主又晕了,上面教了半天正弦稳态下的相量分析,现在又有新频率。

何为正弦稳态?电路所有分支电压,电流 ...

正弦稳态的定义,电路中全部电压电流都是角频率为ω的正弦波

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Lgz2006| | 2016-2-18 21:50 | 只看该作者
手机也看不见图,你们说的也不懂。我还是去硏究引力波。

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jinwenfeng|  楼主 | 2016-2-18 21:57 | 只看该作者
Lgz2006 发表于 2016-2-18 21:50
手机也看不见图,你们说的也不懂。我还是去硏究引力波。

这RLC看似简单,牵涉到的基础知识还是挺多的

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Lgz2006| | 2016-2-19 07:42 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-18 21:57
这RLC看似简单,牵涉到的基础知识还是挺多的

换个电池看看能有什么

-155243666.jpg (129.52 KB )

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jinwenfeng|  楼主 | 2016-2-19 08:40 | 只看该作者
Lgz2006 发表于 2016-2-19 07:42
换个电池看看能有什么

换个电池,电容上一直就是1V;如果在电感左端加个开关,闭合开关测量,就相当于输入阶跃波形,电容上是等幅振荡正弦波

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jinwenfeng|  楼主 | 2016-2-19 11:18 | 只看该作者
本帖最后由 jinwenfeng 于 2016-2-19 11:20 编辑

@HWM @xunkun977 https://bbs.21ic.com/icview-1371506-1-1.html 其实HWM大神已经分析出来了,而我却没有认真去看,才导致一直争论不休,实在不好意思,本来是想用LC观察能量传递,结果牵扯出这么多知识,真的获益匪浅。先把这块知识好好整理下,这个LC还有其他疑问。比如百度百科里讲的,如果负载阻抗小于传输线的特性阻抗,负载试图消耗比当前源端提供的能量更多的能量,故通过反射来通知源端输送更多的能量,这种情况称为过阻尼。按照这个说法,难道临界阻尼就是阻抗匹配了?射频里讲的理想情况下,阻抗匹配是负载阻抗=sq(L/C),而临界阻尼下,负载阻抗=0.5*sq(L/C),这两者得出负载阻抗不相同,其中的问题在哪里呢?是前提就错了,还是中间漏掉了什么关键知识呢?还望大神们继续帮帮忙!!!

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jinwenfeng|  楼主 | 2016-2-19 11:29 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-18 14:49
翻了下自动控制原理的课本,书上使用了阶跃信号源激励二阶系统。阻尼比>1,对应R ...

为什么阶跃信号输入,二阶系统输出,阻尼比为0,R为无穷的时候,系统输出是等幅振荡的正弦波,因为阶跃信号是非周期波形,其频率是连续的,则肯定存在系统震荡的那个频率,则就会引发系统等幅振荡

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xukun977| | 2016-2-19 11:39 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-19 11:18
@HWM @xunkun977 https://bbs.21ic.com/icview-1371506-1-1.html 其实HWM大神已经分析出来了,而我却没有认 ...

到现在为止,哪有什么争论了(拍不拍就不说了)?你现在理解通的那些东西,我前天在29楼就提示过了,外加上面总结4条。

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xukun977| | 2016-2-19 11:47 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-19 11:18
@HWM @xunkun977 https://bbs.21ic.com/icview-1371506-1-1.html 其实HWM大神已经分析出来了,而我却没有认 ...

你这才1个LC,根据信号源等参数,重新建模,看看多少个LC串联才能模拟传输线,然后才能得到你期望结果。

另外,既然你本帖目的是研究能量转换,那么到目前为止,所有的分析都跟目的不大配套,研究对象应该是相图!

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maychang| | 2016-2-19 13:20 | 只看该作者
jinwenfeng 发表于 2016-2-19 11:29
为什么阶跃信号输入,二阶系统输出,阻尼比为0,R为无穷的时候,系统输出是等幅振荡的正弦波,因为阶跃信 ...

对的。
但此等幅振荡频率是由LC决定的,并不等于施加在LC回路上的正弦信号频率。二者之差,就是那个“拍”。
现在似乎走到了正确的方向上。

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