Hacer trabajo de los ingenieros eléctricos en el diseño de circuitos cada vez el uso de libros de texto de las fórmulas para el tiempo de subida, tiempo de pico, tiempo de asentamiento, etc

Question

Esta es una pregunta general. En el pregrado de ingeniería eléctrica, los estudiantes suelen ser enseñado sobre el paso de la respuesta a LC (de segundo orden) de los circuitos.

Esto es por lo general cuando muchos de los parámetros son introducidas, algunas de las cuales son

• tiempo de subida
• la hora pico
• porcentaje de sobreimpulso
• el tiempo de asentamiento

La definición de estos se puede encontrar en varias fuentes, tales como wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Settling_time

y detallada existen fórmulas para muchas de estas cantidades https://ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-004-dynamics-and-control-ii-spring-2008/lecture-notes/lecture_21.pdf

http://www.personal.psu.edu/faculty/j/x/jxl77/courses/ee380_fa09/ee380_slides3.pdf

No tengo un amplio circuito de diseño de fondo, supongo que estos parámetros pueden ser utilizados como regla general para calcular el sistema de función de transferencia, o la ubicación de los polos, etc. No tengo idea de cómo pueden ser utilizados en la realidad.

Puede trabajar ingenieros eléctricos en el diseño de circuitos comentario sobre la utilidad práctica de estos parámetros? O son estos parámetros se encuentran por algún algoritmo que se utiliza en el proceso de diseño?

Muchas gracias!

Answer 1

Estos cálculos son absolutamente utilizado por los profesionales de la EEs, para algunos en una base diaria. Sin embargo, para muchos este trabajo ha sido dado de software de simulación, tales como el LTSpice, que también se utiliza en una base diaria. En general la simulación es mucho más rápido para completar, por lo que es mucho más productivo que hacer los cálculos a mano.

Yo por lo general uso de las fórmulas sólo para tener una idea general de qué esperar (es decir, dentro de un orden de magnitud), y dejar el real en los números de los simuladores.

Answer 2

Se refieren a estas fórmulas en primer lugar y, a continuación, encontrar el mundo real tiene un montón de no-lineal de las características como XOR fase de detectores en un segundo PLL respuesta de bucle cuando se supera el rango o que todos los filtros Paso Bajo causar Inter-Símbolo de Interferencia (ISI), a menos que el filtro resuena en el binario símbolo, a continuación, aplicar "Levantado Coseno de" Filtros.

Para un lineales de 2º Orden del Sistema, prefiero mi propia probado puntos de referencia;

• \$Ts_{2\%} = \frac{Q * T_o}{2} \$ , resonante \$f_o=\frac{1}{T_o}\$ ca y ganar \$= Q=\$ impedancia de la relación de

• Respuesta al escalón de Sobreimpulso=200% para Q alto y 70% para críticamente amortiguado.
  • a continuación, puede aprender de choque de montaje de elastómeros( por ejemplo, Señor monta) tienen un Q=5 \$f_o\$
• Se aprende después de la Prueba de Verificación con los Analizadores de Espectro y de DSO para desarrollar las ecuaciones para los diferentes Impedancia y la Fuerza de las relaciones
• por ejemplo, para una determinada caída de altura, h , y dejar de altura, x ( en la mayoría de los materiales)

  • pico mecánico nivel de descarga \$ g= \frac{drop. height}{stop. height}\$
    • verificado con los acelerómetros , seguido por el de amortiguamiento de la oscilación
    • también es importante la velocidad vs choque en g para crear una inversa de la curva de potencia de la llamada de la Fragilidad de los Límites para los diferentes intervalos de tiempo de la mecánica de los impulsos.

Anecdótica Experiencia

Cuando empecé en el año 1975, por lo general lo hizo todos mis cálculos de Impedancia Nomograma gráfico a menos que se necesitaba un 1% de exactitud. Este gráfico funciona bien en serie o en derivación filtros de muchos tipos. A continuación, puede aprender el rango útil de L y los valores de C para los útiles de la impedancia de los rangos. Ondulación de suministro de filtros para los datos/signal32323 filtros.

Con reactancia / relaciones de impedancia puedo conseguir Q y de la frecuencia de Resonancia puedo obtener el ancho de banda que me da el 1er fin de tiempo de respuesta.

O de RC valor que obtengo frecuencia de esquina.

O para filtro Sintonizado con L y F, puedo elegir Q y C en cualquiera de resonancia o anti resonante (180 o 0 grados )

Usted puede encontrar este y otros gráficos por buscar en la web "RLC NOMOGRAMA"

Esta respuesta No fue la intención de enseñar cómo se usa docenas de aplicaciones, más bien asume que tienen una sólida comprensión de la Q, la VSG, la ESL, Zo stripline y todas las variaciones de las aplicaciones de RLC y sólo quiere obtener un rápido "Sliderule velocidad vs respuesta de la calculadora".

Hemos utilizado las Reglas de cálculo para la plaza rootsand multiplicando en 1975 y había una pregunta de examen estáticamente definir su exactitud.

• En retrospectiva, depende de tus pasiones, la suerte, las oportunidades y las destrezas. lo que más se recuerda por lo general, es que una vez que supo demostrar de Gauss la Ley. o Runga Cutta métodos o Autovalor ecuaciones o no-lineal de las integrales. Estas son todas las Herramientas con las que muchos nunca podrá usar de nuevo, hasta que tienes un problema que necesita , entonces usted puede encontrar un camino más fácil, pero debes entender que alguien ya ha hecho esto antes y aprender de ellos cómo resolver en nuevas formas.

• La universidad no es sólo acerca de herramientas para solución de problemas y ecuaciones que puede que nunca uso, pero sabiendo cómo entender lo que ven y escuchan, aspectos fundamentales como el comportamiento de los aisladores por su Espectro de Fourier de comportamiento no lineal o de cómo la Ley de Ohm se aplica a la Vida en tantas absurda pero introspectivo maneras.

• Univ se trata de aprender cómo enseñar a ti mismo la nueva tecnología y encontrar soluciones que puede parecer imposible, sin embargo, desde el pasado, usted sabe que una solución puede existir y debe descubrir cómo hacer que funcione la colaboración.

FWIW algunos 40yrs más tarde , me casé con la Madre-en - ley del hijo (que también es de la U de T EE prof) de mi Profe en Winnipeg U de M en los Controles de los Sistemas de 401 , quien me enseñó a analizar de Bode de las Parcelas , el exceso, acumulativa Integrado de error al cuadrado y análisis de Root Locus. Ahora cuando veo a los conductores profesionales de camiones puedo comparar este tipo de cálculos en mi cabeza si estoy aburrido de conducción en la autopista y comparar con la holgura de los consumidores de los conductores de automóviles y de imaginar cómo robótico automatizado de los coches de conducción de los algoritmos de hoy trabajo con bucles PID y compensación para evitar riesgos, análisis y exceso de ganancia excesiva debido algoritmos de software de vídeo de alta velocidad y otros adormecer la mente de los temas...

Answer 3

Los ingenieros de diseño de las cosas porque hay un cliente que quiere o necesita algo. Los parámetros de tiempo que usted está preguntando acerca y otros efecto del grado de satisfacción del cliente. Yo diría que los ingenieros de calcular estos parámetros de la función de transferencia, porque saben cómo ser percibido por el cliente.

Un ejemplo que puedo dar es amplificadores de vídeo en los días de Crt. Estos por lo general tienen los comentarios para los parámetros mencionados estarán presentes. Ahora, imagine una escena donde hay una brusca transición de negro a blanco. Si hay una gran pasarse un largo tiempo de adaptación, el cliente va a ver una serie de oscuros y las líneas de luz. Normalmente esto es desagradable para el espectador. Pero algunos de sobreimpulso es conveniente para el cliente porque hace que los bordes se ven más nítidas. La ingeniería está buscando un prescritos atinar a favor de el cliente.

De manera que los parámetros que usted está preguntando acerca de venir de la función de transferencia. La función de transferencia viene de los componentes el ingeniero selecciona y cómo ella los pone juntos. Un ingeniero de diseño de un amplificador como esto iba a venir con una configuración de circuito basado en la experiencia pasada o de otros ejemplos de productos similares. Normalmente en el proceso de diseño de modelos más sencillos y rápidos de análisis de la mano se puede hacer para llegar a algo que ha promesa. A continuación, un análisis más detallado, se hará uso de modelos más detallados. La función de transferencia del modelo detallado dará los parámetros que se preguntan acerca de. Si cumplen con la necesidad del cliente, entonces usted está listo.

Answer 4

Respuesta corta - En 20 años no he hecho una vez.

Respuesta larga:
Depende mucho en el campo que se está trabajando.

Usted no tiene que preocuparse acerca de los tiempos de subida, bajada, etc... Sí. No para cada señal, de hecho, que normalmente sólo se preocupan por ellos por una pequeña fracción de las señales. Sabiendo que la materia es una parte importante del trabajo.

Pero para los que sí importan las fórmulas en el libro son bastante inútiles, son ideales para un primer paso de aproximación, pero si una aproximación es lo suficientemente bueno, probablemente no es una señal de que es demasiado crítica para empezar. Del mundo real del circuito es demasiado complejo para analizar en detalle a mano, en lugar de ejecutar una simulación en lugar de utilizar la fórmula en el libro y en el simulador ya conoce las fórmulas.
Así que el libro de fórmulas son buenas porque entonces usted entiende lo que el simulador está haciendo detrás de las escenas y de los supuestos y limitaciones en lo que está haciendo. No hay mucho que decir para tener una apreciación de lo que sus herramientas están haciendo en el fondo, si nada ayuda a averiguar por qué se rompen o se quejan de las cosas cuando las hacen. Pero usted no necesita recordar o incluso ser capaz de trabajar a través de las matemáticas que está pasando detrás de la cortina.

Y, a continuación, en última instancia, no importa lo que el simulador le dice a usted después de que usted haya construir comprobar en el mundo real, porque como dice el refrán, en teoría, la teoría y la práctica son la misma. En la práctica no lo son.

Answer 5

Mientras que los específicos detallados fórmulas no son útiles, conocer los tipos de relaciones entre los diferentes parámetros es sin duda útil. Si de alguna forma de aumentar el tiempo de subida de un circuito, lo que es probable que suceda a porcentaje de sobreimpulso y el tiempo de asentamiento? A medida que más tiempo se pasa con tales circuitos, los alumnos/ingenieros tendrán una mejor idea de qué esperar.

Pero es difícil para el diseño de circuitos sin ya tener una buena idea de cómo cada parámetro afecta a los demás. Los nuevos diseñadores a menudo van mucho más combinaciones de simulaciones para el planteamiento de una solución viable, porque no sabemos cual es el camino para ajustar los parámetros.

El análisis de circuitos (incluso con múltiples variables desconocidas) es generalmente más fácil que en blanco-hoja de diseño de circuitos. Sólo mirando a los circuitos en una página y leer acerca de cómo funcionan no obtendrá los estudiantes que comienzan la familiaridad que necesitan para interiorizar las relaciones entre los parámetros; que necesitan para trabajar con los circuitos. El uso de las fórmulas detalladas es una manera para que los estudiantes trabajen en circuitos y se centran en la relación entre un par de parámetros específicos en un tiempo.