20170721-功率级小信号传递函数的物理意义与测量(四)
20170802-电压型控制等效功率级的小信号传递函数
用图1所示电压型控制开关电源的基本结构框图,可得它的等效功率级如图2(a )所示,Ts外部斜波Se驱动器dcv mF mV (b )PWM 调制器及波形图2: 电压型控制的等效功率级与其PWM 调制器由占空比的定义和图2(b )的波形可知,)()(t v F V v T t t d c m mcs ON ×===,因外部斜波的幅度是常数,所以mm V F 1=也是常数。
因此在电压型控制中,PWM 调制器可以看成是一个比例环节,其输出(占空比d )和输入(控制电压c v )的小信号关系为:c m v F dˆˆ×=。
因为实际功率级的小信号方程为:)(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆs i s Z s v s G s d s G s vo out g vg vd o ×−×+×= (1) )(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()()(s i s G s v s G s d s G s io g ii g g ig g id g ×+×+×= (2)将c m v F d ˆˆ×=代入方程(1)、(2)后,可得:)(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆs i s Z s v s G s v F s G s vo out g vg c m vd o ×−×+××= (3) )(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()()(s i s G s v s G s v F s G s io g ii g g ig c m g id g ×+×+××= (4) 又因为等效功率级的一般小信号方程为:)(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆs i s Z s v s G s v s G s vo out g vg c vc o ×′−×′+×′= (5) )(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()()(s i s G s v s G s v s G s io g ii g g ig c g ic g ×′+×′+×′= (6) 比较(3)、(4)与(5)、(6),可得电压型控制下等效功率级的小信号传递函数为:)()(s G F s G vd m vc ×=′ )()(s G s G vg vg =′ )()(s Z s Z out out =′ )()()()(s G F s G g id m g ic ×=′)()()()(s G s G g ig g ig =′ 或)()(s Z s Z in in =′ )()()()(s G s G g ii g ii =′从这些结果可以看出,在电压型控制下,等效功率级的小信号传递函数与实际功率级的小信号传递函数没有本质的区别。
小信号实验报告
一、实验目的1. 了解小信号放大器的基本原理和组成。
2. 掌握小信号放大器的性能指标及其测试方法。
3. 学会使用示波器、信号发生器等实验仪器进行实验操作。
4. 培养动手能力和实验技能。
二、实验原理小信号放大器是一种将输入信号进行放大,同时保持放大前后信号波形不失真的电子电路。
其主要组成部分包括放大管、偏置电路、耦合电容、负载电阻等。
实验中,我们将对单调谐放大器和双调谐放大器进行性能测试。
1. 单调谐放大器:单调谐放大器由一个放大管、偏置电路、耦合电容和负载电阻组成。
其工作原理是利用放大管放大输入信号,通过耦合电容将放大后的信号传递到负载电阻,实现信号的放大。
2. 双调谐放大器:双调谐放大器由两个单调谐放大器级联而成,具有更高的选择性。
其工作原理是第一个单调谐放大器对输入信号进行初步放大,第二个单调谐放大器对放大后的信号进行选择性放大。
三、实验仪器与设备1. 实验箱:高频电子线路综合实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 双踪示波器5. 频率测试仪四、实验步骤1. 连接实验电路:根据实验要求,将单调谐放大器和双调谐放大器的电路连接到实验箱上。
2. 测试单调谐放大器性能:(1)测量静态工作点:调整偏置电路,使放大管工作在最佳状态。
(2)观察输入输出信号:使用示波器观察输入输出信号的幅度和相位关系,计算放大倍数。
(3)测试幅频特性:使用频率测试仪观察幅频特性曲线,测量3dB带宽和通频带。
(4)测试相频特性:使用频率测试仪观察相频特性曲线,测量相位变化。
3. 测试双调谐放大器性能:(1)测量静态工作点:调整偏置电路,使放大管工作在最佳状态。
(2)观察输入输出信号:使用示波器观察输入输出信号的幅度和相位关系,计算放大倍数。
(3)测试幅频特性:使用频率测试仪观察幅频特性曲线,测量3dB带宽和通频带。
(4)测试相频特性:使用频率测试仪观察相频特性曲线,测量相位变化。
4. 分析实验数据:对实验数据进行整理和分析,得出单调谐放大器和双调谐放大器的性能指标。
20170803-峰值电流型控制等效功率级的小信号传递函数
图1: 峰值电流控制开关稳压电源的基本结构框图用图1所示峰值电流型控制开关电源的基本结构框图,可得它的等效功率级如图2(a )所(a )等效功率级 (b )PWM 调制器及波形图2: 峰值电流型控制的等效功率级及其PWM 调制器由占空比的波形,可获得下列调制器的动态方程:2)()()()()(s f s e c L i T t d t s T t d S t v t i R ×′×+×−=× (1)其中:i R 为取样电阻)(t i L 为电感电流的开关周期平均值 )(t v c 为控制电压)(t d 为控制占控比 e S 为外部斜波的斜率)(t s f 为电感电流取样信号的下降斜率 )(t s n 为电感电流取样信号的上升斜率 )(1)(t d t d −=′ s T 为开关周期将上述调制器动态方程中的动态变量,用稳态工作点+小扰动这种动态变量,即:)(ˆ)(t i I t i L L L += )(ˆ)(t dD t d += )(ˆ)(t s S t s f f f += )(ˆ)(t vV t v c c c += 和)(ˆ)(t dD t d −′=′ 代入,并忽略小信号的乘积项,可得下面的稳态调制器方程和小信号调制器方程:2s f s e c L i T D S DT S V I R ×′×+×−=× (2)2])(ˆ)(ˆ[)(ˆ)(ˆ)(ˆs f f s e c L i T D t s t d S T t d S t v t iR ×′×+×−+×−=× (3) 对(3)的小信号调制器方程进行一定的处理,便可得调制器的小信号关系。
其中R.Ridely 在处理时,引入了采样函数,并将最终的调制器小信号方程写成了下面的关系:]ˆˆ)(ˆ)(ˆ[)(ˆg f o r L e i c m v k v k s i s H R v F s d×+×+××−= (4) 其中:s n c m T S m F 1=,ne c S S m +=1n S 为电感电流取样信号的稳态上升斜率221)(n n n e s Q s s H ω++=,是R.Ridely 引入的采样函数s n πω=或2s n f f =,π2−=n Qr k 和f k 是与拓扑结构有关的系数,r k 是正数、f k 是负数。
20170804-平均电流型控制等效功率级的小信号传递函数
图1: 平均电流控制的等效功率级及其PWM 调制器平均电流控制开关电源的等效功率级如图1所示,它将电感电流取样信号与控制电压组成一 个误差放大器,这个放大器的输出再与外部固定斜波比较,来产生控制占空比。
其占空比的 产生与电压型控制类似,只是PWM 调制器的同相端信号从)(t v c 变成了)(t v i 。
Ts外部斜波Se 驱动器div mF mV图2: 平均电流控制的PWM 调制器波形调制器的波形如图2所示。
从图2可知,控制占空比为:)()(t v F V v T t t d i m mcs ON ×===, 同电压型控制,其mm V F 1=是常数。
所以输出(占空比d )和输入(电压i v )的小信号关系为:i m v F dˆˆ×=。
另外从图2的电流环误差放大器可知,L i i c i i i R G v G v ˆˆ)1(ˆ−+=,所以占空比的小信号为:]ˆˆ)1[(ˆL i i c i m i R G v G F d−+=,其中)()()(12s Z s Z s G i i i =为电流环补偿器的传递函数,须在设计电压环补偿器之前就已经设计好。
如0)(=s G i ,即0)(2=s Z i ,则c m v F dˆˆ×=,其结果就是电压型控制。
所以电压型控制可以看成是平均电流型控制在电流补偿器传递函数为零(将放大器接成跟随器)时的特例。
为了改善电压型控制的动态特性,可通过选择平均电流型控制中的电流环补偿器传递函数)(s G i 来实现,从占空比的小信号方程:]ˆˆ)1[(ˆL i i c i m i R G v G F d−+=可以看出,在)(s G i 为一个复杂的传递函数时,占空比与控制电压和电感电流之间不再是线性关系,而是一个复杂的非线性关系。
把这个小信号方程与实际功率级的传递函数方块图结合后,可以得到平均电流控制的等效功率级传递函数方块图,如图3所示。
相干光成像系统传递函数的物理意义及实验证明
相干光成像系统传递函数的物理意义及实验证明1 相干光成像系统的传递函数在光学成像中,传递函数是描述成像系统成像质量的重要物理特征。
相干光成像系统的传递函数与非相干光成像系统的传递函数有所不同,它描述了相干光束的相对相位和幅度。
相干光成像系统的传递函数可以分为振幅传递函数和相位传递函数两部分。
振幅传递函数描述了光束的衰减和传输过程。
可以表示为:$T_a(u, v) = \exp(-k(u^2 + v^2)^{\frac{1}{2}}z)$其中,$k$为波长,$(u, v)$为频率,$z$为光路的传输距离。
可以看出,振幅传递函数与频率有关,即它描述了光束在不同频率下的传输效果。
相位传递函数描述了光束在传输过程中相对相位的变化。
可以表示为:$T_p(u, v) = \exp[jk(u^2 + v^2)^{\frac{1}{2}}z]$其中,$j$为虚数单位。
相位传递函数与频率有关,即它描述了光束在不同频率下的相对相位变化情况。
所以,相干光成像系统的传递函数可以表示为:$H(u, v) = T_a(u, v)T_p(u, v)$相干光成像系统的传递函数是成像系统的重要物理特征之一,它描述了光束在不同频率下传输和相位变化的情况。
了解传递函数的物理意义,可以更好地理解成像系统的成像质量和影响因素。
2 相干光成像系统传递函数的实验证明为了验证相干光成像系统传递函数的物理意义,科学家们进行了相关实验证明。
首先,科学家们使用了具有不同点源密度的人工光源,来模拟真实的光场情况。
在光路传输过程中,科学家们对光源进行了平移和旋转,以便模拟真实光束的传输情况。
接着,他们使用了一种名为“菲涅尔衍射模拟”的技术,来模拟光束的反射和折射过程。
最后,科学家们使用了具有不同特征的CCD相机,来记录光场模拟结果。
在实验证明过程中,科学家们发现,相干光成像系统传递函数描述了成像系统的光学成像特征。
而传递函数的振幅传递函数部分可以描述光束在光路中的衰减和分辨率,而传递函数的相位传递函数部分则可以描述光束在光路中的相对相位变化。
boost传递函数 交流小信号推导
看看确实推导过程都没写,不过确实因为推导太复杂了,要整理成word真不容易,开个手稿版的,其实都是按照张卫平那本书中的方法和步骤推导的,不过那本书中只对buck拓扑进行了推导,所以我真的没有抄哦。
由上面的两个式子就可以推导出Gvd(s)和Gid(s),过程就略过了,直接给出结果:而Gvg(s)和Gig(s)的推导则令交流小信号等效电路中d(s)微变量为零,即涉及到的电压源短路,电流源开路,同样根据变压器两边电压电流的关系可列出两个式子基本上,CCM模式的boost主回路Gvd(s)均可以套用这个公式,大家可以结合自己接触过的项目用mathcad绘制这个函数的波特图,对于主回路的传递函数其实有四个式子,这个当然是最关键的,因为是占空比到输出电压的传递函数,关于这个函数主要注意点是:品质因数Qc、ESR造成的零点和右半平面零点,明天再做具体分析。
最后一张图②中的交流小信号等效电路,那个方法不懂,麻烦楼主再讲一下为什么d'(t) < Vo(t) >Ts就分离为那四部分了?我也是按照那个书上《开关变换器的建模与控制》的方法来推导的,我的理解是那种分离方法是针对小信号扰动进行,其实就相当于用d'(t) < Vo(t) >Ts对t求导数,<Vo(t)>Ts指的是开关周期内输出电压的平均值,自然就是Vo了,d`(t)在开关周期内的平均值自然就是D`,该式对时间求一阶导数的话就是那四个分式啦不晓得有没有解释清楚其实你可以看看那本书,我推传递函数的方法和步骤基本都是按照那本书的方法进行的d'(t)<Vo(t)>Ts不就是d(t)<Vo(t)>Ts对时间t 求导了么?,还是说这里的d' 表示的和D‘差不多的意思?其实应该是(1-d(t))<Vo(t)>Ts对时间求导,所以式子中有很多匪夷所思的负号那个d(t)<vo(t)>Ts是平均分量表达式,然后把平均分量分解成直流分量与交流小信号分量之和。
2.2 传递函数
Industry leader in carbon nanotubes-01|07
传递函数:典型环节
• 比例环节 • 惯性环节 • 一阶微分环节 • 积分环节
• 振荡环节
• 延时环节
Industry leader in carbon nanotubes-01|07
Industry leader in carbon nanotubes-01|07
传递函数:性质
C (s) b0 s m b1s m1 bm1s bm G( s) R(s) a0 s n a1s n1 an1s an
Industry leader in carbon nanotubes-01|07
传递函数:数学意义
设线性定常系统由下述n阶线性常微分方程描述:
dn d n 1 d a0 n c(t ) a1 n 1 c(t ) an 1 c(t ) an c(t ) dt dt dt dm d m 1 d b0 m r (t ) b1 m 1 r (t ) bm 1 r (t ) bm r (t ) dt dt dt
Industry leader in carbon nanotubes-01|07
传递函数:作用与物理意义
几种表达形式: • 1.多项式分式形式
X o ( s ) bm s m b1s b0 G( s) X i ( s ) an s n a1s a0
如果G(s)未知,可以给系统加上已知的输入,研究其 输出,从而得出传递函数,一旦建立G(s)可以给出该 系统动态特性的完整描述。 传递函数G(s)是系统对脉冲信号δ (t)的输出响应。 ——物理意义 输入信号 (t ),输入信号拉氏变换 R(s) L[ (t )] 1
第二章传递函数讲解ppt课件
解:
F(s)L[eat] eaet stdt e(sa)tdt
0
0
1 e(sa)t
s
|0s1
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
常用函数的拉氏变换对照表
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
②定义: 设函数f(t)满足 ①t<0时 f(t)=0 ②t>0时,f(t)连续,则f(t)的拉氏变换存在,表示为:
F(s)L [f(t)]f(t)esdt 0
拉氏变换函数 (象函数)
原函数
衰减因子,其中: τ-时间常数 s = -σ+jω为拉氏变换算
子,其中: σ-衰减系数 ω-振荡频率(rad/s)
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
建立控制系统数学模型的方法:
分析法(又称机理建模法)是根据组成系统各元 件工作过程中所遵循的物理定理来进行。例如: 电路中的基尔霍夫电路定理,力学中的牛顿定 理,热力学中的热力学定理等。对于系统结构 以知的常用此法。
④ 性质: 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1) 叠加定理:两个函数代数和的拉氏变换等 于两个函数拉氏变换的代数和。 即
L[f1(t)f2(t) ]L[f1(t) ]L[f2(t) ]
dt
20170714-Buck变换器在电阻负载下的小信号传递函数
Buck 变换器在电阻负载下的小信号传递函数普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士用等效电源平均法,可获得Buck 变换器在电阻负载和CCM 下的两个等效子电路,分别如图1(b)和图1(c)所示。
其中图1(b )为稳态等效子电路,图1(c )为小信号等效子电路。
)(t oL (t v ggV(ˆs vg )(s oL (c)图1: Buck 变换器和它的等效平均电路模型用图1(b )的稳态等效子电路,可以求出Buck 变换器在电阻负载和CCM 下的稳态关系。
因R R L <<,故在稳态关系中,可将其忽略。
求得的稳态关系为:稳态关系g o MV V =oL L I I = oL g MI I = D M =用图1(c )的小信号等效子电路及下面的求解技巧,可以求出Buck 变换器在稳态工作点上的小信号传递函数,具体的求解过程如下:(A ):只有占空比扰动时的三个小信号传递函数)(s G vd ,)()(s G g id ,)(s G id 求解: 从方程:)(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆs i s Z s v s G s d s G s voL out g vg vd o ×−×+×= )(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()()(s i s G s v s G s d s G s ioL g ii g g ig g id g ×+×+×= )(ˆ)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆs i s G s v s G s d s G s ioL ii g ig id L ×+×+×= 我们有:0ˆ,0ˆ)(ˆ)(ˆ)(===oL g o vd i vs ds vs G 0ˆ,0ˆ)(ˆ)(ˆ)()(===oL g g g id i vs ds is G 0ˆ,0ˆ)(ˆ)(ˆ)(===oL g d id i vs ds is G图2: Buck 变换器只有占空比扰动时的小信号等效电路所以图1(c )的小信号等效电路可简化为图2所示。
微波功率测量中的小信号检测
关键词 : 小信号检测 ; 二极管检波 ; 斩波 ; 噪声
中 图 分 类 号 :T M9 3 3 . 3 TN 9 8 文献标识码 : A 国 家标 准 学 科分 类代 码 : 5 1 0
Ab s t r a c t :The c o m mo n t e c h n i q u e s us e d f o r s e n s i n g mi c r o wa v e d o n d i o d e d e t e c t o r s . The d i o d e s u s e d f o r d e t e c t i ng mi c r o wa v e p o we r f e a t u r e t h e a d v a n t a g e s o f wi d e d y na mi c r a n g e a n d h i g h s e n s i t i v i t y .Bu t wh e n a l o w p o we r l e v —
有功率测量动态范围大 、 灵敏度高 的优点 , 但 在进行 微波小信 号检测时输出 电压非 常小 , 受 噪声影 响大 , 非 常难 以检测 。分析 了微 波功率传感 器中影 响小 信号检测 的噪声来 源 , 针对这 些影 响小 信号 功率测量 的噪声 , 从检 波 电路 、 斩 波电路 以及数据 采
wa y . Th e i n n o v a t i v e me t h o d s i n v o l v e t h e d e t e c t i n g c i r c u i t s ,c h o p p i n g a mp l i f i e r a n d d a t a a c q u i s i t i o n a n d S O o n . Th e r e — s u l t s s h o w t h e s e me t h o d s c a n d r a ma t i c a l l y i mp r o v e t h e mi c r o wa v e p o we r me a s u r e me n t s e ns i t i v i t y a n d a c c u r a c y . Th e s e
光传递函数的测量课件
测量光学传递函数的目的 用光学传递函数评价光学系统的优点 测量方法 发展现状 未来趋势
测量光学传递函数的目的
光学系统成像质量的评价,一直是应用光学领域中众所瞩目的问题。所谓成像 质量,主要是像与物之间在不考虑放大率情况下的强度和色度的空间分布的一致性。
早期的星点法,通过观察点光源的像的强度分布(即对点扩展函数的形状观 察), 来评价光学系统的质量。这种方法虽然直观,但是带有主观性,不能定量 评价。
近代光学理论的发展,证明了光学系统可以 近 似 地看作一个 线 性 空 不 变 系 统 , 所 以 它的成像特性和像质评价则可以用物像之间的频谱之比来表示,这个对比特性 就是光学传递函数(OTF)。
光传递函数是一个复函数,它的模为调制传递函数(MTF),相位部分为相位 传递函数(PTF)。
调制度传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)用以描 述对各种空间频率对比度的传递能力。
测量方法--扫描法
3.刀口测量法
测量方法--全息干涉法
测量方法--全息干涉法
测量方法--全息干涉法
测量方法--四步相移法
测量方法--四步相移法
测量方法--功率谱法
测量方法--功率谱法
发展现状
德国TRIOPTIC公司生产的MTF test station由目标发生器,光学导轨, 离轴抛物面镜(平行光管),折光镜,标准镜,图像采集工作台,旋转 臂,去准直镜,探测器,信号处理器,运动和控制机构,操作测量软件 和计算机组成。其测量精度达到±0.02,重复性为±0.01,空间频率范围 为0—1000 线对/mm, 频谱范围为350—1100nm。
光学传递函数可由设计参数直接算出,也可对实际光学系统进行测量, 方便成像系统的设计和检验
功率谱密度函数的物理意义
功率谱密度函数的物理意义1. 功率谱密度函数啊,就像是音乐中的音符组合!你想想,一首动听的歌曲,不就是各种不同频率的音符组合起来的嘛。
比如海浪的波动,那不同频率的波动不就组成了独特的海洋节奏,这功率谱密度函数不就体现了这种频率的分布情况嘛!2. 嘿,功率谱密度函数其实就像是一场赛跑中的速度分布!比如跑步比赛中选手们不同阶段的速度变化,它能清楚地展示出各个速度区间的情况呀。
就像机器运转时的震动频率,功率谱密度函数能让我们明白这些震动是怎么回事呢!3. 哇塞,功率谱密度函数简直就是一幅神秘的画卷!它可以描绘出像灯光闪烁的频率特征那样奇妙的东西。
好比心跳的节奏变化,通过它我们能了解心跳频率的分布特点,是不是很神奇呀!4. 功率谱密度函数呀,不就是我们生活中的色彩调配板嘛!像彩虹的颜色分布,不同频率的光组成了美丽的彩虹。
就如同声音的各种音调,它展现了声音频率的奥秘之处呢!5. 哎呀呀,功率谱密度函数就好像是一个神奇的密码本!比如地震波的频率构成,它解开了地震能量分布的秘密。
这不就跟电脑运行时的各种信号频率一样嘛,通过它我们能知道电脑的工作状态呢!6. 功率谱密度函数啊,那可是个厉害的角色呢!就如同交通信号灯的变化频率,决定着车辆的通行节奏。
像风吹过树林的声音变化,它能告诉我们风的频率特点,多有意思呀!7. 嘿哟,功率谱密度函数不就是一个隐藏的宝藏图嘛!比如股票价格波动的频率,它能帮助我们找到其中的规律。
就像候鸟迁徙时翅膀扇动的频率,功率谱密度函数揭示了它们飞行的秘密呢!8. 哇哦,功率谱密度函数简直就是一个魔法棒呀!可以让我们看清像电磁波传播的频率秘密。
好比风扇转动的不同速度,它展示了转动频率的情况,是不是很神奇呢!9. 功率谱密度函数呀,那可是探索世界的钥匙呢!比如雪花飘落的不同速度,它反映了其中的频率分布。
就像电流在电线中流动的频率变化,功率谱密度函数能让我们搞懂这其中的门道哟!10. 哎呀,功率谱密度函数不就是那个能解开谜题的关键嘛!像烟花绽放时的各种色彩和光芒的频率组合,它展示了绚烂背后的秘密。
20170721-功率级小信号传递函数的物理意义与测量(四)
功率级小信号传递函数的物理意义与测量(四)普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士小信号电流音频隔离度的物理意义与测量:图1: 功率变换器的一般小信号等效电路)0ˆ,0ˆ()(ˆˆ)(===d voL g g ii g iis G (3)从这个定义,可以看出,)()(s G g ii 是一种小信号增益,其物理概念为:对应于功率变换器的某一稳态工作点[g V ,oL I ,D ,g I ],在保持输入电压和占空比不变时,当负载电流被小信号扰动后,所获得的输入电流小信号扰动与负载电流小信号扰动之比。
扰动后的工作点变成一个准稳态工作点[g V ,oL oL iI ˆ+,D ,g g i I ˆ+]。
当负载电流的小信号扰动采用单一频率的扰动,且其扰动频率小于1/2开关频率时,在输入电流上的扰动也可看成是同频的小信号扰动,这两个小信号扰动在频域上的比值,即)()(s G g ii 与小信号扰动的频率有关,)()(s G g ii 幅度的大小,反映了功率变换器的输入电流抗负载电流小扰动的抑制能力,因而经作者的推广,就将)()(s G g ii 称为功率变换器的电流音频抗扰度,或称电流音频隔离度。
电流音频隔离度)()(s G g ii 是一个非常新的概念。
在DC-AC 逆变器中,前级DC-DC 功率变换器往往是一个升压电路,如将太阳能电池和燃料电池的电压升到350V 左右。
其负载电流可以看成是一个DC 分量加上一个100Hz 的AC 分量,这个100Hz AC 分量的幅度等于直流分量,虽然不能将它看成是负载电流上的一个小信号扰动,但这个低频的负载扰动会在输入电流上产生同样低频的扰动,从Boost 变换器的202)(111)(ωωωs Q s s D s G o zcg ii +++′=,可以看出,输入电流上的低频扰动是没有任何衰减作用的。
但要紧的是像燃料电池这种新型再生能源,其对输入电流的低频纹波大小有着非常严格的要求,为了将输入电流的低频纹波控制在一定的幅度之内,必须依赖闭环。
第四部分(1) 信号功率测量
高频功率负载的内导体是一根截面均匀、表面渗有一层金 属膜电阻的瓷棒电阻。外导体是一个按指数曲线渐变的金 属外壳,在棒状电阻靠终端1/10抽头出并接热电偶元件。 用这种原理制成功率计有较宽的频带、体积小,重量轻和 使用方便的特点。
四. 用测热电阻测量功率
利用特殊电阻(如热敏电阻)对温度的敏感性,将高 频功率加载到电阻上使其温度变化,通过测量此变化来检测 输入功率。
于是
PL PA (1 g )(1 L ) 1 g L
2 2 2
2
P0 1 g L
(1 L ) 2
2
就是常用的功率方程
Pi
P0 1 g L
2
四个常用术语: 资用功率 PA 表征源的最大可用功率,功率源向无反射负 载传输的功率 P0 表征 g 源的输出功率, g 源入射到 L 负载的入射波功率 Pi , g 源传输到 L 负载的净功率 P
功率测量的一般电路及功率方程式
系统到达稳态时,形成稳定的入射波和反射波,这一过程用信流图表示, 并解出
a bg /(1 g L ) b a L
得出入射波功率 Pi 和反射波功率 Pr 分别为
Pi a bg / 1 g L Pr bg L / 1 g L
略去高阶项,有:
V0 2 Vd ( ) VT
即R0上的直流电压正比于输入信号的功率。
检波晶体座及实现宽带匹配的途径
由于管子的原点电阻 R0 的阻值与同轴线和波导的阻抗相差 很大,且随频率和信号电平变化,使得老式晶体座匹配困难。 后来加设了匹配电阻,构成了具有匹配电阻的终端晶体检 波器,使检波器的带宽匹配性能大为改善,同时降低了管子的 阻抗随频率、温度和电平变化对匹配的影响。
7.4传递函数的物理意义
H1N (s)
H
2
N
(s)
A1r A1r
A2
r
A1r
∑ N
=
1
HeN (s) r=1 M r s2 + Cr s + Kr Aer A1r
H NN (s)
ANr A1r
A1r A2r A1r Afr A1r ANr
A2r A2r
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传递函数在模态分析中的物理意义
[= H (s)]
{= X (s)} {F (s)}
1 s2[m] + s[c] + [k]
代入上式得
( ) 解得
[m] = AN−T diag Mr AN−1
( ) [ k] = AN−T diag Kr AN−1
H12 (s) H22 (s)
He2(s)
HN2(s)
H1 f (s) H2 f (s)
Hef (s)
H Nf (s)
H1N (s)
H2N (s)
HeN (s)
H NN (s)
利用以上两种方法,采取单点激振或单点拾振即可求出传递函数矩阵 [H(s)]的每个元素Hij (s)。
X e (s) = Hee (s)Fe (s)
即
Hee (s)
=
X e (s) Fe (s)
Hee(s)表示在第e个物理坐标上施加单位激励,引起该坐标的位移 响应,称为原点传递函数。
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跨点传递函数的物理意义
设在第f个物理坐标施加激励,即k=f时, Ff(s)≠0 ,当k ≠f时, Fk(s)=0 则得
小信号分析
7.5.1测试步骤 线路为图7.7所示
电源
R1
R2
OSC
预触发信号 图7.7 瞬态负载测试电路
触发信号可调D,D*,F,并逐渐升高. R2上电流变化率工业标准5A/ uS和2A/ Us.
。
评价: (1)多数情况应加大稳定带宽,尤其低频 段; (2)瞬态恢复性能不好,应力使高频段加 强。 (3)接近最优
1、一个可调频率的振荡器,频率范围从10Hz到500kHz或更高。 2、两个窄带且可选择显示峰值或有效值的电压表,频率范围与第1相同。 3、专业的增益及相位测量仪表。 近年来已有专用测量仪表。它自身带扫描振荡器和可跟踪的电压表,例如有能设 定频带,自动扫描的光谱分析仪或网络分析仪。测得快,效率高。所得曲线更连 续光滑。 具体型号可参考相关考书,例如HP公司生产的302A、312A、3590A、
6
§7.3 有输入输出滤波器时的考量 在实际应用中,还会遇到变换器有输入滤器或有输出滤波器的情况。
7.3.1有输入滤波 当Vs电源后带有输入滤波器L、C时(该滤波器作用是抑制电磁干扰)。假设 用电感元件L1的内阻为R1,电容C1,其电源输入滤波器阻抗为Zs。可表明
为
,研究表时,只要满足如下两个条件,则滤波器
上述四个方面要求,反映出要重视放大器的设计。其设计内容包括结构选 择,软、硬反馈选择,搭配选择,数值选择,频率、Q值、相位等等选择。
问题提出: 尽管负反馈理论发展有八十多年,已达完善、精确,但理论体系庞大,掌握不 太容易,实用上也有困难,尤其用在开关电源上。开关变换器处理的不是信 号,而且电源级功率,充满的能量在有限线径上迅猛地流荡,在变压器,电感 器线匝上旋转,匝间也产生着电磁电变换时的排斥或吸引力。多种元件工作点 在死区在线性和非线性特性区间变动,在连续、不连续,临界等状态时转换; 实质上跳变在不同拓扑中、可以说开关变换器高频切换着线路和支路,用力冲 击,园滑变换,热 闹非凡。改变提高效率,又要调动活力,又设缓冲区,目的 达到安全变换能量,确非容易。所以,理论指导实践是很重要的一点。在实践 中注意理论应用,收集设计需要的参数,积累动手工艺资料,并应用到实际中 去。 然而,也不是非要弄通闭环理论不可,许多有电子、高频化经验的工程师凭 着丰富经验也能调整好常用的开关电源。总之,面对问题用不着有急躁情 绪,时刻注意电容器、变压器和开关的应力和发热量。
传递函数的纵坐标
传递函数的纵坐标(最新版)目录1.传递函数的概述2.传递函数的纵坐标的含义3.传递函数的纵坐标的计算方法4.传递函数的纵坐标在实际问题中的应用5.总结正文一、传递函数的概述传递函数,又称为传递式,是一种描述物理量之间传递关系的数学表达式。
在工程技术、自然科学和社会科学等领域有着广泛的应用。
传递函数的研究可以帮助我们更好地理解和掌握现象之间的内在联系,从而为实际问题的解决提供理论依据。
二、传递函数的纵坐标的含义在传递函数中,纵坐标表示的是某一物理量在另一个物理量变化时所产生的变化量。
具体来说,纵坐标反映了输入物理量和输出物理量之间的对应关系。
在函数图像上,纵坐标的每个点都表示一个输入物理量对应的输出物理量的值。
三、传递函数的纵坐标的计算方法传递函数的纵坐标的计算通常采用微分法。
具体步骤如下:1.首先确定传递函数的表达式。
2.对传递函数关于输入物理量求导,得到偏导数。
3.将偏导数中的输入物理量替换为需要求解的值,得到纵坐标的值。
四、传递函数的纵坐标在实际问题中的应用传递函数的纵坐标在实际问题中有着广泛的应用,例如:1.在物理学中,传递函数可以用来描述力的作用下物体的加速度,从而帮助我们了解物体的运动状态。
2.在经济学中,传递函数可以用来描述生产要素的投入与产出之间的关系,从而为生产优化提供理论依据。
3.在生物学中,传递函数可以用来描述生物种群的数量变化与环境因素之间的关系,从而为生态保护提供理论依据。
五、总结本文从传递函数的概述、纵坐标的含义、计算方法和实际应用等方面进行了详细的介绍。
传递函数作为一种重要的数学工具,在多个领域发挥着重要的作用。
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功率级小信号传递函数的物理意义与测量(四)
普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士
小信号电流音频隔离度的物理意义与测量:
图1: 功率变换器的一般小信号等效电路
)0ˆ,0ˆ()(ˆˆ)(===
d v
oL g g ii g i
i
s G (3)
从这个定义,可以看出,)()(s G g ii 是一种小信号增益,其物理概念为:对应于功率变换器的某一稳态工作点[g V ,oL I ,D ,g I ],在保持输入电压和占空比不变时,当负载电流被小信号扰动后,所获得的输入电流小信号扰动与负载电流小信号扰动之比。
扰动后的工作点变成
一个准稳态工作点[g V ,oL oL i
I ˆ+,D ,g g i I ˆ+]。
当负载电流的小信号扰动采用单一频率的扰动,且其扰动频率小于1/2开关频率时,在输入电流上的扰动也可看成是同频的小信号扰动,这两个小信号扰动在频域上的比值,即)()(s G g ii 与小信号扰动的频率有关,)()(s G g ii 幅度的大小,反映了功率变换器的输入电流抗负载电流小扰动的抑制能力,因而经作者的推广,就将)()(s G g ii 称为功率变换器的电流音频抗扰度,或称电流音频隔离度。
电流音频隔离度)()(s G g ii 是一个非常新的概念。
在DC-AC 逆变器中,前级DC-DC 功率变换器往往是一个升压电路,如将太阳能电池和燃料电池的电压升到350V 左右。
其负载电流可以看成是一个DC 分量加上一个100Hz 的AC 分量,这个100Hz AC 分量的幅度等于直流分
量,虽然不能将它看成是负载电流上的一个小信号扰动,但这个低频的负载扰动会在输入电流上产生同样低频的扰动,从Boost 变换器的2
02)(111)(ωωωs Q s s D s G o zc
g ii +++′=
,可以看出,
输入电流上的低频扰动是没有任何衰减作用的。
但要紧的是像燃料电池这种新型再生能源,其对输入电流的低频纹波大小有着非常严格的要求,为了将输入电流的低频纹波控制在一定的幅度之内,必须依赖闭环。
所以这个指标将会成为新一代再生能源供电系统中的一个重要指标,因此请读者多加关注。
图2: 功率变换器的小信号电流音频隔离度测试
功率变换器在某一稳态工作点上的小信号电流音频隔离度,可用图2的线路进行测试。