电路系统知识:频域与时域之间的关系!

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 楼主| xukun977 发表于 2021-3-19 16:13 | 显示全部楼层 |阅读模式


首先说明一下,本人所有帖子都欢迎观众纠错,看到错误告诉我,我表示感谢。

我不会像某个师范学生那样,把找出他书中错误的人,视作不友好的对象,然后把我的帖子发到他自己的地盘,然后发动一群粉丝进行儒麻。
这种事,我是不会干的!请各位放心纠错!

当然了,纠错的时候要讲一下理由,到底哪儿错了,错哪了,不要玩胡搅蛮缠,不然就不好玩了。


本贴内容,来源于以前的一个帖子:

https://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3012750&highlight=%E5%90%93%E4%BA%BA



这个帖子说的是,对于下图9个管子的电路,如果使用教材上的方法,用基尔霍夫定律列方程,解方程,结果非常吓人!!!






计算出来的差模增益表达式中,多达上千个乘积,小信号参数要出现1万次左右。








这就告诉我们,如果不使用特殊方法处理,我们只能处理只有三五几个管子的简单电路,稍微复杂一点就不行了。



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 楼主| xukun977 发表于 2021-3-19 16:25 | 显示全部楼层


由于线性时不变电路的传递函数,一定是有理函数,那么意味着我们必须熟悉多项式的计算。


我在上一个帖子里,说到如何计算某个频率点下的多项式数值:




现在再讲一个方法:如何求出这个多项式的零点???因为我们研究电路频率特性,零极点图是目标。




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 楼主| xukun977 发表于 2021-3-19 16:38 | 显示全部楼层

请注意:上一个帖子所说的方法,这个帖子里面要用到。


例如:下面方程的跟是???




首先,这个方程左边的系数,都是正的,这就意味着待求的根,都是负的!!!

既然根是负的,我们当然要从临界值s=0时候开始试:

当s=0时,很明显F(s)=6

然后再使用上个帖子所说的方法,计算s=-1时,F(s)=?

计算可知,F(-1)=-1

因为F(0)=6,F(-1)=-1,一个正一个负,很明显在0和-1之间有个根!




使用类似的方法,我们可以试出-4和-5之间也有个根,可假设是-4.5


也就说,通过简单的计算,我们就能得到粗略根值大致位置,如果感觉精度不够,继续迭代计算。
例如代入s=-4.6,计算出F(s)小于零,但是当s=-4.62,F(s)大于0,于是计算出这个根更精确的值是-4.61

如果精度不够,继续迭代。







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 楼主| xukun977 发表于 2021-3-19 16:44 | 显示全部楼层


有了上面数学基础知识做铺垫,就可以研究如何化繁为简了。

对于实际电路,要想它的传递函数总是1阶和2阶,甚至3阶,估计比登天还难,实际电路中的零极点,都是成堆的。
所以我们假设一个5阶电路:





我们的问题是:这个电路的-3dB频率点在哪???

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 楼主| xukun977 发表于 2021-3-19 16:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 xukun977 于 2021-3-19 17:03 编辑

大家都知道,如果极点之间距离比较远,那么可以轻松近似处理。
所以这里故意把题目搞的很坏----让这5个极点都聚在一起,让你没办法简单近似。

这5个极点对应的时间常数-------也就是极点的负倒数---为:





如何知道3分贝频率点在哪??


这里有个绝招:既然我只关心3分贝频率点,那么只要传递函数在3分贝频率点出(附近)是精确的,其它位置(如靠近直流频率处)就无需关心,哪怕误差1000倍也无所谓。

所以只需研究关于w^2的展开式,如果只取两项,得到:






如果感觉精度不够,可以取3项,得到的结果是w-3dB=0.88








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sss1234567 发表于 2021-3-19 17:13 | 显示全部楼层
你这是杂谈?
 楼主| xukun977 发表于 2021-3-19 17:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 xukun977 于 2021-3-19 17:45 编辑

管理员正密切监视着这个版块的每一个帖子,被人盯着,很不舒服


sss1234567 发表于 2021-3-19 21:08 | 显示全部楼层
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