瞬态分析与香料的模拟电路
记得他们的任何工程师大学时代可能记得花上几个小时解决电路分析问题在时域。提取和图形复杂电路的瞬态响应很快就变得棘手,如果用手工作。相反,您可以为电路进行瞬态分析在时域中使用模拟器。你甚至不需要编码技能如果你使用正确的软件。
瞬态分析是非常有用的分析电路的反应由于交流或直流电压。尽管大多数人会选择检查电路的行为驱动的交流源在频域中,很难检查没有进一步计算瞬态行为。相反,您可以检查使用瞬态响应的时域分析电路与香料模拟器。
瞬态分析是什么?
瞬态分析是确定电路如何回应驱动电压/电流的变化。实际电路响应驱动电压的变化很难预测由于电路中电容和电感。在一些电路,寄生电容和电感可以足够大,电路的响应偏离值的目的是根据设计。
看着这个从另一个方向,你可以使用瞬态分析验证电路的方式回应你为了各种各样的电压源。您可以检查使用瞬态分析以下行为:
稳态的方法随着时间的推移,当驱动电压与一个常数(DC)
电路中的电流和电压变化如何当一个直流电压/电流源级的变化
电流和电压的相位和大小不同的司机在交流电路
电路如何回应任意驾驶在时域波形
稳态和瞬态响应的方法
大多数人都熟悉的瞬态分析RC串联电路驱动直流源。当直流源开关,电容上的电荷积累,通过电容器的电压下降完全是。电路中通过的电流,最终落在了零,整个电阻的电压降。这种行为发生电路趋于一个稳定的状态。
同样,RL串联电路,电感产生反电动势一旦直流源开关,导致目前的瞬态响应。当前的缓慢上升到稳定状态值定义为欧姆定律,而感应的电压降缓慢下降到零。电压是完全在电阻下降。有些人引用这个电路状态,一个电感器存储能量,但实际上不是这样在电感电压降为零,根据基尔霍夫电流定律。
一旦这两种电路的直流源开关,电路中通过的电流慢慢死去。在RC串联电路,存储电荷使电容器,慢慢落在零作为电容器放电。RL串联电路中,电感诱发电流作为源开关由于法拉第定律。当前随着时间的推移也慢慢下降到零。
在这些电路中,电流和电压是指数级上升或下降函数。电流和电压所需的时间上升/下降到最大/最小值在理论上是无限的。中什么才是真正重要的瞬态分析是确定这一过程的时间常数。这个值告诉你的速度指数曲线描述电流和电压上升或下降。
瞬态响应与任意源电路
与任意源驱动电路时域也表现出在时域瞬态响应。在更复杂的电路,包括简单的RLC电路元素并不总是可溶解的使用规则,结合元素在串联和并联,可以计算瞬态响应的二阶微分方程相应的初始条件和源项。在这种情况下,源项可以是任何你喜欢的波形:一个冲动,一个恒定的直流源,谐波交流源,一系列数字脉冲,三角波或非周期电压/电流源。
瞬变电流响应与一系列的串联RC电路驱动数字脉冲
上图为例,展示了如何串联RC电路响应一系列数字脉冲与香料的模拟计算。这个电路驱动一个5 V方波和包含一个100欧姆的电阻串联20 pF电容器。电路中通过的电流(橙色曲线)显示一个瞬态响应ns时间常数之间的驱动开关打开和关闭状态,匹配计算RC时间常数电路。
瞬态分析本质上是一种时域模拟,您可以使用它来检查电流的相位和大小在任何电路驱动谐波交流电压/电流源与特定的频率。使用香料模拟器,其中包括一个GUI允许您将探测电路,在特定的地方提供当前在这个位置。你也可以在特定的组件压降测量电路,产生一个图形在时域如上所示类似。
与自然谐振电路,你可以用瞬态分析来确定系统中阻尼水平以及自然共振频率。一个完美的例子是一个RLC串联电路,驱动直流源。目前在本电路将展览过阻尼衰减、完全阻尼衰减或欠阻尼的方法稳态振荡。瞬态分析可以提取衰减常数和自然共振频率从时域图的电流或电压。
同样的概念适用于任何线性时不变和任意波形驱动电路。这些驾驶不需要周期性的来源。相反,他们可以任意周期(锯齿波,二次等)或非周期的来源。的一个很好的例子电源完整性分析包括检查RC过滤的效果和平滑整流电路。瞬态分析的电路可以提取脉动电压。这个波形脉动可以用于检查监管机构的瞬态响应或电源滤波器。
瞬态分析可以用来模拟电路供电监管
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