- 陶小凡
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在电路的复频域模型中,电容C经拉氏变换后成为1/Cs,R经拉氏变换仍然为R
不妨先求电容C1两端的电压(底下的线为参考零电位)。
C1及与其并联的(R2串C2)支路,其等效阻抗为R"=(1/C1s)//(R2+1/C2s),这个阻抗与电阻R1对输入电压Ui分压,故C1两端电压U"=Ui*R"/(R1+R")。
C1两端的电压U",同时也是支路R2串C2的电压,输出电压Uo是C2对R2分配电压U"的值。
即:Uo=U"*(1/C2s)/(R2+1/C2s)。
故综上所述,Uo/Ui=[(1/C2s)/(R2+1/C2s)]*R"/(R1+R") 。
式中R"=1/(C1s)*(R2+1/(C2s))/(1/C1s+R2+1/C2s)=(C2sR2+1)/(C2s+C1s+C1C2s^2*R2)。
最终化简得:
G(s)=Uo/Ui=1/(C1C2R1R2s^2+(C1R1+C2R2+C2R1)s+1)。
与楼上对比,多了一个交叉项C2R1s,这即是由负载效应产生的。
网络传递函数的3种解法:
(1)第1种方法确定系统的输入量与输出量,选取合适的中间变量,然后依据电学规律列写系统微分方程,经过整理,进行拉氏变换,从而求出其传递函数,可称其为微分方程法。ue006
如图1无源网络,Ur为输入量,Uo为输出量,求其传递函数。
根据基尔霍夫定律及欧姆定律,有:
如图2所示有源网络,Uue00ci为输入量,Uue00co为输出量,求其传递函数。
不 根据运放特性及基尔霍夫定律,有:
对上式进行拉氏变换,求得传递函数:
(2)第2种方法做出系统的动态结构框图,然后进行等效变换求其传递函数,或者画出系统的信号流程图,用梅森公式求解其传递函数,可称之为框图法。
如图1所示无源网络,Ur为输入量,Uo为输出量,求其传递函数。
画出系统动态结构图如图3(信号流图略)。
根据梅森公式可写出系统传函:
有关动态结构框图的等效变换,参见参考文献中的有关章节,这里不多赘述。
(3)第3种方法画出系统的频域模型,进行求解,可称为复阻抗法。
如图1所示无源网络,Ur为输入量,Uo为输出量,求其传递函数。
其频域模型如图4所示。
利用复阻抗法还可更方便地求得不同变量间的传递函数。
- clc1
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第一级放大器接成了射随器,也就是放大倍数为1,主要是将PWMI脉冲信号变成模拟电压,提高整个电路的输入电阻,这是D/A转换过程。那C41,C42,加上电阻R62组成π型滤波器,就是通过它将PWMI脉冲变成电压的。那个C43的作用最常见了,这个也看不出来呀,LM2904是运算放大器,第8脚是电源哪,那VB1是正电源吗,接在电源的上电容就是电源滤波电容啊,什么作用不用说了吧。
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第一问:第一步:第二个引出点前移至第一个引出点之前,则得到一个并联环节和一个反馈环节的串联,可直接化简:并联为(1+G1),反馈为1/(1+G1)。两者相乘可得1.见图1。第二步:把四个引出点前移至第三个引出点前。同理得(1+G2)*[1/1+G2]=1。所以最后结果为1.2023-07-05 15:26:182
信号流图的详细说明
对于复杂的系统,方框图的简化过程是冗长的。梅森(S.J.Mason)提出了一种 信号流图法,可以不需要经过任何简化,直接确定系统输入和输出变量间的联系,再利用梅森公式求出系统的传递函数。信号流图及其术语与图3.55所示系统方框图对应的系统信号流图如图3.56所示。由图可以看出,信号流图中的网络是由一些定向线段将一些节点连接起来组成的。下面说明这些线段和节点的含义。(1)节点 表示变量或信号,其值等于所有进入该节点的信号之和。例如:是图3.56中的节点。(2)输入节点 它是只有输出的节点,也称源点。例如,图3.56中 是一个输入节点。(3)输出节点 它是只有输入的节点,也称汇点。然而这个条件并不总是能满足的。为了满足定义的要求可引进增益为1的线段。例如,图3.56中右端点 为输出节点。(4)混和节点 它是既有输入又有输出的节点。例如,图3.56中 是一个混和节点。(5)支路 定向线段称为支路,其上的箭头表明信号的流向,各支路上还标明了增益,即支路的传递函数。例如,图3.56中从节点 到 为一支路,其中 为该支路的增益。(6)通路 沿支路箭头方向穿过各相连支路的路径称为通路。(7)前向通道 从输入节点到输出节点的通路上通过任何节点不多于一次的通路称为前向通道。例如,图3.56中的 — — 是前向通道。(8)回路 始端与终端重合且与任何节点相交不多于一次的通道称为回路。例如,图3.56中 — — 是一条回路。(9)不接触回路 没有任何公共节点的回路称为不接触回路。信号流图的绘制绘制系统的信号流图,首先必须将描述系统的线性微分方程变换成以 为变量的代数方程;其次,线性代数方程组中每一个方程都要写成因果关系式。且在书写时,将作为“因”的一些变量写在等式右端,而把“果”的变量写在等式左端。 下面以图3.57所示的二级 电路网络为例说明信号流图的绘制步骤。对于由两个环节(这里是两个 电路)串联而成的系统,由于后一环节的存在,影响前一环节的输出,因此两相邻环节间存在着负载效应。这时必须将它们视为一个整体来考虑。所以,根据基尔霍夫定律,可写出下列原始方程将以上各式作拉氏变换,得方程组。2023-07-05 15:26:321
梅森增益公式△k怎么求举例说明
梅森增益公式:G(s)=Σ(Ρκ*△κ)╱△。式中:G(s)——系统总传递函数;n——是前向通道数;Ρκ——第k条前向通路的传递函数,由输入端单向传递至输出端的信号通道称为前向通道;△——流图的特征式△=1-ΣLi+ΣLjLk-ΣLiLjLk。其中,Li——所有不同回路的传递函数之和;LjLk——所有两两不接触的回路传递函数乘积之和(注:三个回路两两不接触不代表这三个回路互不接触);LiLjLk——所有三个互不接触回路传递函数乘积之和;△κ——第k条前向通路特征式的余因子,即对于流图的特征式△,将与第k条前向通路相接触的回路。传递函数代以零值,余下的即为△κ。回路传递函数是指反馈回路的前向通道和反馈通道传递函数的乘积,包含反馈极性的正、负号。2023-07-05 15:32:002
梅森公式什么时候不能用
对于一个确定的信号流图或方框图,应用梅森公式可以直接求得输入变量到输出变量的系统传递函数。梅森公式可表示为:G(s)=Σ(Ρκ*△κ)╱△式中G(s)=——系统总传递函数;n——是前向通道数;Ρκ——第k条前向通路的传递函数,由输入端单向传递至输出端的信号通道称为前向通道;△——流图的特征式△=1-ΣLi+ΣLjLk-ΣLiLjLk。其中Li——所有不同回路的传递函数之和;LjLk——所有两两不接触的回路传递函数乘积之和(注:三个回路两两不接触不代表这三个回路互不接触);LiLjLk——所有三个互不接触回路传递函数乘积之和;△κ——第k条前向通路特征式的余因子,即对于流图的特征式△,将与第k条前向通路相接触的回路传递函数代以零值,余下的即为△κ。回路传递函数是指反馈回路的前向通道和反馈通道传递函数的乘积,包含反馈极性的正、负号。注意事项(1)n条前向通道数是指从输入信号至输出信号前向通道的总数,不要漏掉,不要重复,也不要错划。注意信号传递的单向性。(2)单独回路数和互不接触回路数不要漏掉,亦不要重复。△和△κ应计算无误。(3)反馈的极性应体现在传递函数的正负上,一定要注意符号。(4)梅森公式只能用于输入节点与输出节点之间。下面通过求图3.48f所示二级电路网络信号流图的传递函数来说明梅森公式的用法。这个系统中,输入变量与输出变量之间只有一条前向通道,其传递函数为信号流图里有三个不同回路,它们的传递函数分别为回路、不接触回路(回路、接触回路,并且回路、接触回路)。因此,流图特征式为(3.79)。从中将与通道接触的回路传递函数和都代以零值,即可获得余因子。因此,得到(3.80)。所以将式(3.79)和式(3.80)代入式(3.78)便可得到二级电路网络的系统传递2023-07-05 15:32:071
梅森公式的公式介绍
对于一个确定的信号流图或方框图,应用梅森公式可以直接求得输入变量到输出变量的系统传递函数。梅森公式可表示为G(s)=Σ(Ρκ*△κ)╱△式中 G(s)= ——系统总传递函数;n——是前向通道数;Ρκ——第k条前向通路的传递函数,由输入端单向传递至输出端的信号通道称为前向通道;△——流图的特征式△=1-ΣLi+ΣLjLk-ΣLiLjLk其中Li——所有不同回路的传递函数之和;LjLk——所有两两不接触的回路传递函数乘积之和(注:三个回路两两不接触不代表这三个回路互不接触);LiLjLk——所有三个互不接触回路传递函数乘积之和;△κ——第k条前向通路特征式的余因子,即对于流图的特征式△,将与第k条前向通路相接触的回路传递函数代以零值,余下的即为△κ。回路传递函数是指反馈回路的前向通道和反馈通道传递函数的乘积,包含反馈极性的正、负号。2023-07-05 15:32:151
什么是梅森公式?
梅森公式 对于一个确定的信号流图或方框图,应用梅森公式可以直接求得输入变量到输出变量的系统传递函数。梅森公式可表示为 G(s)=Σ(Ρκ*△κ)╱△ 式中G(s)= ——系统总传递函数; Ρκ——第k条前向通路的传...2023-07-05 15:32:281
梅森公式和结构图化简结果一样吗
梅森公式和结构图化简结果一样梅森公式是用于求传递函数的。应用梅森公式将大大简化结构变换的计算,但当系统结构比较复杂时,很容易判断错误前向通道、回路、余子式的数目,因此常常将梅森公式和结构图变换结合起来用。也经常用两种方法互相验算。2023-07-05 15:32:352
梅森公式中每两个不接触的回路包括每三个不接触的回路吗?
是包含于,你理解的有点偏差,举个例子如果有三个互不接触的回路,取两个不接触的回路应有三项,取三个互不接触回路就一项。具体的应该是这样:梅森公式G(s)=Σ(Ρκ*△κ)╱△ G(s)= --系统总传递函数;n--是前向通道数;Ρκ--第k条前向通路的传递函数,由输入端单向传递至输出端的信号通道称为前向通道;△--流图的特征式△=1-ΣLi+ΣLjLk-ΣLiLjLk+······Li--所有单独回路的增益之和;LjLk--所有互不接触的单独回路中,取其中两个不接触的回路增益乘积之和;LiLjLk--所有互不接触的单独回路中,取三个互不接触回路增益之和;△κ--第k条前向通路特征式的余因子,即对于流图的特征式△,将与第k条前向通路相接触的回路增益代以零值,余下的即为△κ。对于复杂的结构,理论上有很多项,但实际上△就取到前两三项。2023-07-05 15:32:421
梅森公式的注意事项
(1)n条前向通道数是指从输入信号至输出信号前向通道的总数,不要漏掉,不要重复,也不要错划。注意信号传递的单向性。(2)单独回路数和互不接触回路数不要漏掉,亦不要重复。△和△κ应计算无误。(3)反馈的极性应体现在传递函数的正负上,一定要注意符号。(4)梅森公式只能用于输入节点与输出节点之间。下面通过求图3.48f所示二级 电路网络信号流图的传递函数来说明梅森公式的用法。这个系统中,输入变量与输出变量之间只有一条前向通道,其传递函数为信号流图里有三个不同回路,它们的传递函数分别为回路 不接触回路 (回路 接触回路 ,并且回路 接触回路 )。因此,流图特征式为(3.79)从中将与通道接触的回路传递函数和都代以零值,即可获得余因子 。因此,得到(3.80)所以将式(3.79)和式(3.80)代入式(3.78)便可得到二级电路网络的系统传递函数。2023-07-05 15:32:491
梅森公式余因子式怎么求
1、将给定的大于2的数n表示为2的幂乘积:n=2^a*m,其中m为奇数。2、依据梅森公式,计算余因子式:f(n)=(2^(a-1))*(2^(a-1)+1)。3、将余因子式乘上m:f(n)*m=(2^(a-1))*(2^(a-1)+1)*m。4、由于m是奇数,最终可得到余因子式的值:f(n)*m=2^a*m-1。2023-07-05 15:33:011
梅森公式使用有条件限制吗
1)n条前向通道数是指从输入信号至输出信号前向通道的总数,不要漏掉,不要重复,也不要错划。注意信号传递的单向性。(2)单独回路数和互不接触回路数不要漏掉,亦不要重复。△和△κ应计算无误。(3)反馈的极性应体现在传递函数的正负上,一定要注意符号。(4)梅森公式只能用于输入节点与输出节点之间。2023-07-05 15:33:081
梅森公式中每两个不接触的回路包括每三个不接触的回路吗
是包含于,你理解的有点偏差,举个例子如果有三个互不接触的回路,取两个不接触的回路应有三项,取三个互不接触回路就一项。具体的应该是这样:梅森公式G(s)=Σ(Ρκ*△κ)╱△ G(s)= ——系统总传递函数;n——是前向通道数;Ρκ——第k条前向通路的传递函数,由输入端单向传递至输出端的信号通道称为前向通道;△——流图的特征式△=1-ΣLi+ΣLjLk-ΣLiLjLk+······Li——所有单独回路的增益之和;LjLk——所有互不接触的单独回路中,取其中两个不接触的回路增益乘积之和;LiLjLk——所有互不接触的单独回路中,取三个互不接触回路增益之和;△κ——第k条前向通路特征式的余因子,即对于流图的特征式△,将与第k条前向通路相接触的回路增益代以零值,余下的即为△κ。对于复杂的结构,理论上有很多项,但实际上△就取到前两三项。2023-07-05 15:33:161
梅森公式中每两个不接触的回路包括每三个不接触的回路吗
是包含于,你理解的有点偏差,举个例子如果有三个互不接触的回路,取两个不接触的回路应有三项,取三个互不接触回路就一项。具体的应该是这样:梅森公式G(s)=Σ(Ρκ*△κ)╱△ G(s)= ——系统总传递函数;n——是前向通道数;Ρκ——第k条前向通路的传递函数,由输入端单向传递至输出端的信号通道称为前向通道;△——流图的特征式△=1-ΣLi+ΣLjLk-ΣLiLjLk+······Li——所有单独回路的增益之和;LjLk——所有互不接触的单独回路中,取其中两个不接触的回路增益乘积之和;LiLjLk——所有互不接触的单独回路中,取三个互不接触回路增益之和;△κ——第k条前向通路特征式的余因子,即对于流图的特征式△,将与第k条前向通路相接触的回路增益代以零值,余下的即为△κ。对于复杂的结构,理论上有很多项,但实际上△就取到前两三项。2023-07-05 15:33:351
用梅森公式时,如果两两不接触的回路一个是正反馈一个是负反馈怎么办?
1)n条前向通道数是指从输入信号至输出信号前向通道的总数,不要漏掉,不要重复,也不要错划。注意信号传递的单向性。(2)单独回路数和互不接触回路数不要漏掉,亦不要重复。△和△κ应计算无误。(3)反馈的极性应体现在传递函数的正负上,一定要注意符号。(4)梅森公式只能用于输入节点与输出节点之间。下面通过求图3.48f所示二级 电路网络信号流图的传递函数来说明梅森公式的用法。这个系统中,输入变量与输出变量之间只有一条前向通道,其传递函数为信号流图里有三个不同回路,它们的传递函数分别为回路 不接触回路 (回路 接触回路 ,并且回路 接触回路 )。因此,流图特征式为(3.79)从中将与通道接触的回路传递函数和都代以零值,即可获得余因子 。因此,得到(3.80)所以将式(3.79)和式(3.80)代入式(3.78)便可得到二级电路网络的系统传递函数。回答于 2016-05-242023-07-05 15:33:421
z变换可以用梅森公式吗
可以1. Z变换的导出:① 通过DTFT(离散时间傅里叶变换)出发(略)② 通过拉普拉斯变换出发(略)③ Z反变换的导出(略)2. Z变换收敛域(Z变换的条件)(公式在这里省略)Z变换对、Z变换的收敛域、使X(z)存在的z的范围,即|z|=r的取值范围。拉普拉斯变换对的收敛域:σ的取值范围。3. Z变换的收敛域(Z变换的条件)Z变换的收敛域:使X(z)存在z的范围,即|z|=r的取值范围。拉普拉斯变换的收敛域:σ的取值范围。|z|=r=exp(σT)单边指数序列x(n)=a^n u(n)的Z变换总存在,但a>1的=时,离散时间傅里叶变换不存在。x(n)=a^n u(n)的Z变换:存在一个零点,z=0;一个极点,z=a;极点位于收敛域外。左边信号(连续)拉氏变换的收敛域为左半平面(在所有极点左侧)左边序列的收敛域:以原点为圆心,r最小的极点为半径的圆内区域,所有的极点都在圆外。右边信号(连续) 拉氏变换的收敛域为右半平面(在所有极点右侧)右边序列的收敛域:以原点为圆心,r最小的极点为半径的圆外区域,所有的极点都在圆内。不同序列的Z变换表达式可能完全相同,但是收敛域不同。如果左边序列和右边序列的收敛域的交集为空,x(n)的Z变换不存在。2023-07-05 15:33:491
自动控制原理,梅森公式解答,如图,L3和L1为什么不是互不接触回路
L1 和 L3 分别是直线上方的两个波峰,明显没接触啊2023-07-05 15:33:594
梅逊公式求的是开环还是闭环
闭环。开环之间求,开环比比环相对简单2023-07-05 15:34:061