Regimul tranzitoriu al circuitelor neliniare

REGIMUL TRANZITORIU AL CIRCUITELOR NELINIARE

1. PROBLEME

1.) Pentru circuitul din figura sa se faca analiza Fourier a tensiunii de iesire pentru E₂ =1 mV si E₂ =10 V incazul in care frecventa sursei e₂ este f=1 kHz.

R_b = 20 kW ;C=100 uF, R_c = 100 W; E₁ = 5V; V_cc = 9V; e₂ = E₂ sin (wt);

TB:   b= 200 ; Cje = 200 pF; Cjc = 200 pF; Vje = 0.6V; Vjc = 0.6V;

2.) Sa se simuleze convertorul dc - dc :

L=20mH ; C=1.25uF; R=400W ; E=100V;

Comutator: - frecventa de comutatie f=10kHz ;

- durata de inchidere reprezinta 50% din perioada de comutatie;

- rezistente : Rinchis = 1W ; Rdeschis = 1e+06W

D - dioda avand modelul predefinit de PSPICE;

Sa se vizualizeze tensiunea de comanda a comutatorului(pe un interval de 5 perioade de comutatie) si tensiunea la iesirea convertorului(atat pe intreaga durata a regimului tranzitoriu cat si 3 perioade din regimul permanent).

Sa se traseze spectrul de frecvente pentru tensiunea de comanda a comutatorului si pentru tensiunea la iesirea convertorului.

2. INTERPRETAREA REZULTATELOR

La problema 1., realizand analiza Fourier a tensiunii de iesire rezulta fig. 1 pentru E₂=1.0 mV si fig. 2 pentru E₂=10.0 V.

Din analiza celor doua figuri rezulta ca tensiunea de iesire in cazul E₂=10.0 V, care are forma de unda distorsionata, contine o gama larga de armonici superioare.

Fig. 1

Fig. 2

La problema 2. chestiunile care se vor urmari sunt:

- modul de utilizare a comutatorului;

- descrierea semnalelor de tip puls pentru surse in regim tranzitoriu;

REFERAT: Ce sa faceti inainte de inundatie? REFERAT: Executarea si receptionarea ancorajelor metalice tip inel-con si dorn

-trasarea spectrului de frecvente al unei marimi periodice

Fig.3

In fig. 3 se prezinta semnalul generat cu functia pulse, iar in fig. 4 se prezinta semnalul la iesirea convertorului. Spectrele tensiunii de comanda si pentru tensiunea de iesire sunt prezentate in fig. 5 - 7. Figura 7 contine un detaliu al spectrului tensiunii de iesire care permite evidentierea armonicelor frecventei de comanda.

Fig.4

Fig. 5

Se observa ca spectrul tensiunii de comanda este discret (contine numai componentele armonice ale frecventei de comutatie si componenta de current continuu) deoarece aceasta marime este periodica. Tensiunea la iesirea convertorului nefiind periodica (deoarece contine si componente tranzitorii care nu s-au amortizat) spectrul acesteia nu este discret.

Fig.6

Pentru trasarea spectrului tensiunii de iesire s-au considerat numai ultimile 5 perioade din raspuns (o forma de unda aproapiata de o functie periodica).

Fig.7

3. INSTRUCTIUNI SPICE

Se vor utiliza urmatoarele linii:

a) Semnalul de tip puls pentru surse in regim tranzitoriu este descris de:

PULSE(i₁ i₂ t_d t_rise t_fall pw per) pentru sursa de curent

PULSE(v₁ v₂ t_d t_rise t_fall pw per) pentru sursa de tensiune

b) comutatorul comandat in tensiune

S<name> <+node> <-node> <+control> <-control> <model>

<+node> <-node> = nodurile intre care se conecteaza;

<+control> <-control> = nodurile tensiunii de comanda;

<model> = numele modelului;

.MODEL <model> VSWITCH ( RON= , ROFF= , VON= , VOFF= )

Valori predefinite :

RON=1W ; ROFF=1MW (rezistenta echivalenta a comutatorului in pozitiile inchis si deschis);

VON=1V; VOFF=0V (valorile tensiunii de comanda la care comutatorul se inchide si se deschide) ;

d) Analiza Fourier a unui semnal este descrisa de linia:

.FOUR <freq> <output var>*

<freq> = frecventa considerata fundamentala ;

<output var> = semnalele pentru care se face analiza Fourier;