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Serie de Fourier de la tensión de salida

Question

He estado practicando algunos de Fourier la serie de preguntas y, a continuación, comprobar mis respuestas mediante la generación de un equivalente gráfica en MATLAB y su comparación con el gráfico generado por PSpice en la simulación del mismo circuito.

Este es mi trabajo:

La serie de Fourier de la fuente de corriente:

\$i_s\left(t\right)=1+\frac{4}{\pi}\sum_{n=1}^{\infty}{\frac{1-\left(-1\right)^n}{n}\sin{n\pi t}}\$

A continuación, hacer una fuente de transformación para simplificar el circuito: \$v_s\left(t\right)=1i_s\left(t\right)\$

schematic

simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab

Luego de trabajar en el fasor de dominio y el uso de división de voltaje:

\$\omega_n=\pi n\$

\$V_{out}=\frac{Z_L}{Z_L+3}V_s\$

\$V_{out}=\frac{j\omega_n}{j\omega_n+1}V_s\$

\$V_s=I_s=\frac{4}{\pi n}\left(1-\left(-1\right)^n\right)e^{j\left(-90\right)}\$

\$V_{out}=\left(\frac{j\omega_n}{j\omega_n+1}\right)\left(\frac{4\left(1-\left(-1\right)^n\right)}{\pi n}\right)e^{j\left(-90\right)}\$

\$V_{out}=\left(\frac{4\left(1-\left(-1\right)^n\right)}{\pi n}\right)\left(\frac{w_ne^{j\left(90\right)}}{\sqrt{1+\omega_n^2}e^{j\left(\tan^{-1}{\pi n}\right)}}\right)e^{j\left(-90\right)}\$

Tomando sólo impares de n términos ya que normaliza el resultado en 0:

\$V_{out}=\left(\frac{8}{\sqrt{1+\pi^2n^2}}\right)e^{j\left({-\tan}^{-1}{\pi n}\right)}\$

y, finalmente, en el dominio del tiempo:

\$v_{out}\left(t\right)=\sum_{k=1}^{\infty}{\frac{8}{\sqrt{1+\pi^2n^2}}\cos{\left(\pi nt-\tan^{-1}{\pi n}\right)}}\$

con n = 2k - 1 para los términos raros

Yo parcela de mi respuesta en MATLAB y parece ser el negativo de lo que los equivalentes de PSpice gráfico muestra.

MATLAB

ORCAD

PSPICE

Alguien puede señalar lo que está mal, por favor?

2voto

Sunil Kumar Sahoo Puntos 21032

Su fuente de corriente se hace referencia al revés. Para demostrar, tratar de cortar el inductor de salida del circuito y la colocación de una sonda en el R2. De esta manera, usted acaba de tener una fuente de corriente con un paralelo con la resistencia. En este caso, debe quedar muy claro que, cuando la corriente es positivo, el voltaje a través de su resistencia debería ser también positivos. Estoy segura de que vas a ver lo contrario.

Si puedo volver a crear el circuito, asegurándose de que la fuente de corriente se hace referencia correctamente, puedo obtener los resultados esperados:

expected results

Por su comentario:

No creo invertido a pesar de que, aquí está la gráfica con la fuente de corriente añadido. Usted puede ver los partidos de la gráfica en la pregunta: i.imgur.com/Z7KiXDn.png

Trate de darle la vuelta a la fuente de corriente al revés y te sigue apareciendo el mismo actuales trazados (desde su actual sonda va a cambiar de dirección). Eso no significa que la corriente circula en la dirección que usted está asumiendo que es. Cuando se pasa el ratón por encima de la fuente de corriente, usted debería ser capaz de ver la dirección en la que la sonda se asumen (que querrá que apunta hacia arriba).

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