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跟随器的机械模型

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楼主
HWM|  楼主 | 2020-11-18 09:48 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
关于运放电路,从其稳定以及增益带宽看到了其本质性的东西。

理想情况下,可以采用虚短虚断概念分析,其实理论上那是“零泛器”。虽然这是理想情况,但通常运放电路的大致分析都采用这个方法。

采用“零泛器”(虚短虚断)虽然简洁,但却失去了基本的稳定性概念,而这也是本坛出现的问题。

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沙发
HWM|  楼主 | 2020-11-18 09:52 | 只看该作者
这里,先引之前的两个帖子,便于参考:

电子学基本概念论述(2)——虚短和虚断
https://bbs.21ic.com/icview-3047108-1-1.html?_dsign=fc96b885

运放电路的图解(纯阻网络)
https://bbs.21ic.com/icview-3047474-1-1.html?_dsign=4478947a

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板凳
HWM|  楼主 | 2020-11-18 09:54 | 只看该作者
注意上面提到的图解,其中采用的是“刚性连接”。下面引人“弹性连接”,且考虑“阻尼”。

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地板
HWM|  楼主 | 2020-11-18 09:57 | 只看该作者
跟随器的机械模型(一阶)


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5
HWM|  楼主 | 2020-11-18 10:00 | 只看该作者
上面考虑的是“阶跃”响应,类似的同样可以考虑简谐稳态响应(采用相量分析)。

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6
HWM|  楼主 | 2020-11-18 10:04 | 只看该作者
虽然这是“机械模型”,原理是一样的。在此引入这个模型,其目的就是可以有个更为直观的认识。下面说明几点。

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7
HWM|  楼主 | 2020-11-18 10:12 | 只看该作者
一、稳定性

这里涉及到了一个概念——稳定平衡态。在此,固定输入,那么输出就存在且仅存在一个稳定平衡态。所以这个系统也称为是单稳态的。此外,显然这个系统是BIBO稳定的。

二、“增益带宽”

这里直接反映在了弹性阻尼之上。

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8
HWM|  楼主 | 2020-11-18 10:19 | 只看该作者
跟随器,应该是电子学(特别是模拟电路)里的一个极为简单的东西,其稳定性和带宽相关概念也是相关学科的基础理论概念。

如果连这么个基础的东西都搞不懂,那么就更别去考虑什么相关电路的非理想特性了。

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9
csdnpurple| | 2020-11-18 23:18 | 只看该作者
本帖最后由 csdnpurple 于 2020-11-18 23:21 编辑

上面的机械模型的抽象忽略了摩擦力,在99%的情况下偏差太大,在不忽略摩擦力的基础上建立模型如何?

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评论
csdnpurple 2020-11-21 16:31 回复TA
我的小伙伴理解了吗? 
HWM 2020-11-21 16:20 回复TA
@csdnpurple :这只是个示意图,相关要点已有文字和表达式说明。理解就可以了。 
csdnpurple 2020-11-21 16:08 回复TA
这样就形象的说明了具有一阶滤波器的跟随器 
csdnpurple 2020-11-21 16:04 回复TA
这样问题就清楚了,图中的质量块应该更改成薄板(质量可忽略),密度设为1,将其浸入水中,这样才和上面的数学模型相配。 
HWM 2020-11-21 14:52 回复TA
@csdnpurple :机械方面产生阻尼的东西有很多,气体和液体等都能产生阻尼。物体在阻尼材料里运动就有阻尼。如果两个物体平面间充满阻尼材料,那么其相对运动也会有阻尼。 
csdnpurple 2020-11-21 14:27 回复TA
本帖的目的应该是形象化跟随器,那阻尼在图中是谁产生的呢? 
HWM 2020-11-21 13:11 回复TA
@csdnpurple :由弹性连接且考虑阻尼就不是简单相等。 
csdnpurple 2020-11-20 23:03 回复TA
如果质量为零,则 模型应该是 Xout(x)=Xin(x) 不是吗? 
HWM 2020-11-19 09:37 回复TA
@csdnpurple :考虑质量就成二阶系统了,所以将其忽略(认为质量很小)。 
csdnpurple 2020-11-19 09:29 回复TA
模型中还忽略了物体的质量为何? 
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