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运放相关电路的相空间(状态空间)图

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:25 | 显示全部楼层
一,施密特触发器

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hk6108 2021-6-1 23:47 回复TA
在这红线上,差模输入为零,共模电位是 Vo (不为零),是电路的翻转点。 
HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:27 | 显示全部楼层
二,同相比例放大器

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:29 | 显示全部楼层
上面两个都是一维相空间(状态空间),不同的输入ui确定不同的相空间。

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:31 | 显示全部楼层
三,弛张振荡器

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hk6108 2021-6-1 23:56 回复TA
赋阈者是同一组分压电阻,正负阈相等,电路翻转时,电容充电未满,电路翻转瞬间,电容也是偏向着红线跑的,只是 Vo 跳变太快,这偏向可以忽略。 
HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:36 | 显示全部楼层
上面是弛张振荡器的相空间,下面给出其一条启动路径以及振荡极限环。其实,这也是其相轨迹之一。

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:36 | 显示全部楼层
相轨迹

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HWM 2021-6-2 08:11 回复TA
@hk6108 :关于uc和ic,具体可以查看这个帖子“21学堂”回顾(5)——弛张振荡器:https://bbs.21ic.com/icview-3135570-1-1.html 
hk6108 2021-6-2 01:46 回复TA
uc 是电容电压吧,如果 ic 的正负是依从于 Vo ,则 uc 是往 Vo 靠拢的,那么,uc 的「正负」究竟以谁为准 ?! 
HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:39 | 显示全部楼层
作为对比,下面给出上图用电感替换电容的相关相空间图。注意其相轨迹的走向。

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:42 | 显示全部楼层
四,换成电感

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:45 | 显示全部楼层
电容换成电感后,平衡状态(0,0)是稳定的,而且是唯一稳态(即单稳态)。

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:48 | 显示全部楼层
下面看看其非零初态下的相轨迹。

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:50 | 显示全部楼层
相轨迹

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:51 | 显示全部楼层
上述三和四都是二维相空间(状态空间)。

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:57 | 显示全部楼层
最后说明一下,上述相空间图的理论基础是动态系统分析理论,在适当选择一定的模型后基于相关理论就可以得出相应的结果。

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HWM|  楼主 | 2021-6-1 08:58 | 显示全部楼层
作为参考,下面给出一个帖子的链接:

“21学堂”回顾(5)——弛张振荡器
https://bbs.21ic.com/icview-3135570-1-1.html

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caojihui521| | 2021-6-1 13:42 | 显示全部楼层
老师,这相空间怎么看,实际应用中会对哪些设计或性能有影响

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caojihui521 2021-6-3 14:59 回复TA
@hk6108 :研究的这么深,佩服 
hk6108 2021-6-2 02:02 回复TA
名为空间,实乃轨迹。 
HWM|  楼主 | 2021-6-2 08:36 | 显示全部楼层
caojihui521 发表于 2021-6-1 13:42
老师,这相空间怎么看,实际应用中会对哪些设计或性能有影响

相空间(也称状态空间)是动态系统状态所在的空间,即空间内的点是系统状态。

动态系统的状态遵循一定的规律在空间内移动或驻留,这就形成了其运动轨迹——相轨迹。

依据相轨迹,可以直观地分析动态系统的特性,这是动态系统的一种有效的分析方法。由于系统设计(或综合)就涉及到分析,所以相关理论对于设计而言也是重要的。

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hk6108| | 2021-6-2 17:23 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2021-6-1 08:25
一,施密特触发器

斯密特触发器的轨迹图是对的,
弛张振荡器就是 斯密特加电容,把 Vi 换成 Uc 就是,
Vo 是对地电压,Vi 或 Uc 也应该是对地电压 ,不管接于哪个输入端,
电路的翻转条件,是 Vi=Vo*F,正正就是那红线,这意味着 Vi跟Vo 极性一致,
所以,如果把 Vo 换成 Ic ,Vi 换成 Uc ,电路翻转条件还是 Uc=Vo*F ,跟斯密特电路无二,楼下的那个图要 水平反转。

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caojihui521| | 2021-6-3 15:00 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2021-6-2 08:36
相空间(也称状态空间)是动态系统状态所在的空间,即空间内的点是系统状态。

动态系统的状态遵循一定的 ...

谢谢解答,运放竟然还能这么分析,开了眼界,谢谢

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caojihui521| | 2021-6-3 15:01 | 显示全部楼层
hk6108 发表于 2021-6-2 17:23
斯密特触发器的轨迹图是对的,
弛张振荡器就是 斯密特加电容,把 Vi 换成 Uc 就是,
Vo 是对地电压,Vi  ...

从哪里可以学懂这些理论

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