Warning: include(/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache-base.php): failed to open stream: No such file or directory in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 65

Warning: include(): Failed opening '/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache-base.php' for inclusion (include_path='.:/opt/alt/php55/usr/share/pear:/opt/alt/php55/usr/share/php') in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 65

Warning: include_once(/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/ossdl-cdn.php): failed to open stream: No such file or directory in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 82

Warning: include_once(): Failed opening '/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/ossdl-cdn.php' for inclusion (include_path='.:/opt/alt/php55/usr/share/pear:/opt/alt/php55/usr/share/php') in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 82
Сигналы произвольной формы | Учебники

Главная > OrCAD > Сигналы произвольной формы


Сигналы произвольной формы

Сигналы произвольной формы
В связи с тем, что программа PSpice имеет довольно бедный набор встроенных источников стандартных сигналов, интересно обсудить возможность генерации сигналов произвольной формы y(t). В этих целях можно использовать генератор цифровых сигналов , логические состояния которого при подключении к аналоговой части схемы автоматически преобразуются в импульсное электрическое напряжение, которое может служить источником сигнала. Таким образом, в частности, можно создать генератор псевдослучайных сигналов. При необходимости импульсное напряжение сглаживается аналоговым фильтром. Форма цифрового сигнала задается двояко:

  • путем задания дискретных отсчетов (y i , t i ,) непосредственно в описании цифрового сигнала (конструкция STIM);
  • путем предварительной записи отсчетов (y i , t i ) в файл, имя которого указывается в описании цифрового сигнала (конструкция FSTIM).

Второй способ предпочтительнее при формировании длинных отрезков реализаций сигналов сложной формы, в частности случайных сигналов. Отметим, что формируемые таким образом импульсные сигналы имеют постоянное значение на интервале между дискретными отсчетами: y(t)=y(t) при t i < t < t i+1 . Тем самым при постоянном шаге дискретизации t = t i+l — t t сигнал формируется с запаздыванием на t /2.
Зависимые источники сигналов
Зависимые источники напряжения и тока могут быть как линейными, так и нелинейными. Существует четыре их разновидности:
v = e(v) — источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН);
i = f(i) — источник тока, управляемый током (ИТУТ);
i = g(v) — источник тока, управляемый напряжением (ИТУН);
v = h(i) — источник напряжения, управляемый током (ИНУТ).
Линейные управляемые источники описываются зависимостями v = ev, i = fi, i = gv, v = hi, где е, f, g и h — коэффициенты передачи.
В описании нелинейных зависимых источников у = у(х 1 , х 2 , …, х п ) используется полиномиальная функция POLY вида
У = P 0 + P 1 x 1 + P 2 x 2 +…+ P n x n
Здесь х 1 , х г , …, х п п управляющих переменных. Они могут быть токами или разностью потенциалов; одновременное управление током и разностью потенциалов не допускается. Все коэффициенты полинома Я вводить не обязательно, но вводить их необходимо подряд без пропусков. При одномерном управлении (п = 1) допускается следующая форма полинома у(х):
При п = 2 полином приобретает вид
y = Р 0 + P 1 x 1 + Р 2 х 2 + P 3 x 2 1 + Р 4 х 1 х 2 + Р 5 х 2
Рассмотрим подробно все четыре типа зависимых источников. Источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН), задается предложениями:
1) линейный источник:
Еххх <+узел> <-узел> <+управляющий узел> <-управляющий узел> + <коэффициент передачи>
2) нелинейный источник:
Еххх <+узел> <-узел> POLY(<n>)<< + управляющий узел> + <-управляющий узел>>* + <коэффициент полинома>*
Например, линейный источник ELIN=2,5V 10.11 описывается предложением
ELIN121011 2.5
Нелинейный источник ENONLIN = 0 + 13,6V 3,0 + 0,2V 4,6 + 0,0051V 3,0 (рис. 4.16, a)- предложением
ENONLIN 50 51 POLY(2) (3,0) (4,6) 0.0 13.6 0.2 0.005
Источник тока, управляемый током (ИТУТ), задается следующим образом:
1) линейный источник:
Fxxx <+узел> <-узел> <имя управляющего источника напряжения> + <коэффициент передачи>
2) нелинейный источник:
Fxxx <+узел> <-узел> POLY(<n>)
+ <имя управляющего источника напряжения>*
+ <коэффициент полинома>*
Управляющим током служит ток независимого источника напряжения. Например, линейный источник тока F1=7,5I V4 (рис. 4.16, б) описывается предложением .
F1 2 1 V4 7.5
Нелинейный источник тока —
FNONLIN = 0,01 + 13,6I VС1 + 0,2I VС2 + 0,0054, + 0,001I VC1 I VС2
предложением
FNONLIN1011 POLY(2)VC1 VC2 0.01 13.60.20.0050.001
Источник тока, управляемый напряжением (ИТУН), задается предложениями:
1) линейный источник:
Gxxx <+узел> <-узел> <+управляющий узел> <-управляющий узел> + <коэффициент передачи>
2) нелинейный источник:
Gxxx <+узел> <-узел> POLY(<n>) «+управляющий узел> + <-управляющий узел>>* <коэффициент полинома>*
Источник напряжения, управляемый током (ИНУТ), задается следующим образом:
1) линейный источник:
Нххх <+узел> <-узел> <имя управляющего источника напряжения> + <коэффициент передачи>
2) нелинейный источник:
Нххх <+узел> <-узел> POLY(<m>)
+ <имя управляющего источника напряжения>*
+ <коэффициент полинома>*
Замечание.
В связи с тем, что в описаниях линейных управляемых источников не допускается использование параметров и функций, в этих целях можно воспользоваться зависимыми источниками с нелинейными передаточными функциями (см. п. 4.2.5).
Одно из применений нелинейных зависимых источников — генерация ампли-тудно-модулированных сигналов. В качестве примера, а показана схема создания источника радиоимпульсов, а, б — эпюры напряжений, полученные в результате выполнения следующего задания на моделирование:
RADIOSIGNAL
VSIN 1 OSIN(0 1 100)
VPULSE 2 О PULSE(0 1 0 0.25 0.25 0.5 1)
GSIGNAL 0 3 POLY(2)(1,0)(2,0) 00001
R1101MEG
R2201MEG
R3301MEG
.IRAN 0.01 1.6
.PROBE V(1)V(2)V(3)
.END
Здесь VSIN — источник гармонического сигнала с частотой 100 Гц; VPULSE — источник импульсного напряжения с периодом повторения 1 с. Перемножение этих сигналов с помощью нелинейного источника тока GSIGNAL создает последовательность радиоимпульсов.
Наличие зависимых источников позволяет моделировать не только электрические принципиальные схемы, но и функциональные схемы динамических систем с обратными связями, а также решать системы дифференциальных уравнений.
Рассмотрим в качестве примера усилитель постоянного тока с квадратором в цепи обратной связи, функциональная схема которого показана, а. При бесконечно большом коэффициенте передачи усилителя К ->бесконечности выходное напряжение V out = (V in ) 1/2
Составим схему замещения этого усилителя, используя компоненты, разрешенные в программе PSpice (рис. 4.18, б). С помощью нелинейного источника Е1 осуществляется вычитание напряжений V in , V 0 и усиление разностного сигнала в К раз. Выходное напряжение V ou , возводится в квадрат с помощью нелинейного источника Е2. Каждый источник напряжения замкнут на большое сопротивление, чтобы в схеме замещения не было разомкнутых контуров. На входном языке программы PSpice схема замещения описывается следующим образом:
Rin 1 О 1MEG
Е1 2 О POLY(2) (1,0) (3,0) О 1Е6 -1Е6; усилитель-сумматор
R1201MEG
Е2 3 О POLY(2) (2,0) (2,0) 00001; квадратор
R2301MEG
Замечание.
Отметим, что наличие в схемном редакторе PSpice Schematics библиотеки символов функциональных блоков amb.slb позволяет не составлять электрические схемы замещения функциональных схем типа рис. 4.18, б, а сразу составлять функциональные схемы из имеющихся стандартных функциональных блоков.
Продемонстрируем методику решения дифференциальных уравнений на примере системы уравнений
dx 1 /dt=-0,3 x l +x 2 +x 1 2 -3х 1 х 2 -x 1
dx 2 /dt= 0,24 — 0,6x 2 + 4x 1 x 2 — 6x 1 2 x 2 at
с начальными условиями х 1 (0) = 0, х 2 (0) = 0,4. Используя уравнение конденсатора i = Cdu/dt, смоделируем систему дифференциальных уравнений с помощью зависимых источников тока GX1, GX2, подключенных к конденсаторам C1, C2, как показано. На входном языке программы PSpice задание на моделирование составляется следующим образом:
DIFFERENTIAL EQUATIONS
GX1 0 1 POLY(3) (1,0) (2,0) (0,0) 0 -0.3 101-300001
GX2 0 2 POLY(3) (1,0) (2,0) (0,0) 0.6 0 -0.6 00400000-6
С1 1 01
С2201
.ICV(1)=OV(2)=0.4
.IRAN 0.1s 40s SKIPBP

Переменные x 1 = V(l), x 2 = V(2).

Статьи по теме

Комментарии запрещены.