cap. 5 sisteme de ordin superior

18
Complemente de Electronica Mihai P. Dinca 1 Lectia 7 Cap. 5 Sisteme de ordin superior Cap. 2 Functia de transfer Fourier Cap. 1 Sisteme si semnale Cap. 3 Functia de transfer Laplace Cap. 4 Raspunsul la semnal treapta. Sisteme de ordinul 1 Cap. 6 Reactia negativa Cap. 7 Amplificatoare operationale Cap. 8 Aplicatii liniare ale AO B. Funcţii de transfer cu un număr oarecare de poli şi zerouri 1. Diagrama cîştigului: o excursie pe axa frecvenţei cu schimbarea direcţiei la întîlnirea cu polii şi zerourile 2. Diagrama fazei: o excursie şi mai interesantă pe axa frecvenţei 3. Răspunsul la semnal treaptă: nu mai adunăm grafice, neglijăm aproape toate zerourile şi polii

Upload: ismet

Post on 10-Jan-2016

45 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Cap. 1 Sisteme si semnale. Cap. 2 Functia de transfer Fourier. Cap. 3 Functia de transfer Laplace. Cap. 4 Raspunsul la semnal treapta. Sisteme de ordinul 1. Cap. 6 Reactia negativa. Cap. 7 Amplificatoare operationale. Cap. 8 Aplicatii liniare ale AO. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

1Lectia 7

Cap. 5

Sisteme de ordin superior

Cap. 2

Functia de transfer Fourier

Cap. 1

Sisteme si semnale

Cap. 3

Functia de transfer LaplaceCap. 4

Raspunsul la semnal treapta. Sisteme de ordinul 1

Cap. 6

Reactia negativaCap. 7

Amplificatoare operationaleCap. 8

Aplicatii liniare ale AO

B. Funcţii de transfer cu un număr oarecare de poli şi zerouri

1. Diagrama cîştigului: o excursie pe axa frecvenţei cu schimbarea direcţiei la întîlnirea cu polii şi zerourile

2. Diagrama fazei: o excursie şi mai interesantă pe axa frecvenţei

3. Răspunsul la semnal treaptă: nu mai adunăm grafice, neglijăm aproape toate zerourile şi polii

Page 2: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

2Lectia 7

1. Diagrama cîştigului: o excursie pe axa frecvenţei cu schimbarea direcţiei la întîlnirea cu polii şi zerourile

Polii si zerourile sunt fie reale, fie perechi complex conjugate

Functia de transfer poate fi pusa sub forma unui produs cu urmatoarele tipuri de factori:

Constanta reala

Pol real (nesituat in origine) Zerou real (nesituat in origine)

Pereche de poli complex conjugati

Pereche de zerouri complex conjugate

Pol (eventual mutiplu) in origine sau zerou (eventual multiplu) in origine

Page 3: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

3Lectia 7

Vom aduna cistigurile corespunzatoare fiecarui factor

Pol real (nesituat in origine)

1

ns

In stinga polului cistigul e nul si termenul nu afecteaza valorea totala a cistigului

Caracteristica este “frinta” in jos la frecventa polului, la panta totala adunindu-se o contributie de -20 dB/decada

La frecventa polului caracteristica exacta are o abatere de -3dB fata de cea aproximativa

Page 4: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

4Lectia 7

1

ns

In stinga zeroului cistigul e nul si termenul nu afecteaza valorea totala a cistigului

Caracteristica este “frinta” in sus la frecventa zeroului, la panta totala adunindu-se o contributie de +20 dB/decada

Zerou real (nesituat in origine)

La frecventa zeroului caracteristica exacta are o abatere de +3dB fata de cea aproximativa

Page 5: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

5Lectia 7

Pereche de poli complex conjugati

1

ns

In stinga frecventei naturale cistigul e nul si termenul nu afecteaza valorea totala a cistigului

La frecventa naturala caracteristica este “frinta” in jos, la panta totala adunindu-se o contributie de -40dB/decada

In jurul frecventei naturale caracteristica exacta depinde de factorul de amortizare

Page 6: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

6Lectia 7

Pereche de zerouri complex conjugate

1

ns

In stinga frecventei naturale cistigul e nul si termenul nu afecteaza valorea totala a cistigului

La frecventa naturala caracteristica este “frinta” in sus, la panta totala adunindu-se o contributie de +40dB/decada

In jurul frecventei naturale caracteristica exacta depinde de factorul de amortizare

2

22 2)(

n

nnssH

Page 7: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

7Lectia 7

Polii ce nu sunt situati in origine fring in jos caracteristica cistigului

Un pol real fringe caracteristica cistigului la frecventa sa, la panta adunindu-se -20 dB/decada.

O pereche de poli complex conjugati fringe in jos caracteristica cistigului la frecventa naturala, la panta adunindu-se -40 dB/decada.

Zerourile ce nu sunt situate in origine fring in sus caracteristica cistigului

Un zerou real fringe caracteristica cistigului la frecventa sa, la panta adunindu-se +20 dB/decada.

O pereche de zerouri complex conjugate fringe in sus caracteristica cistigului la frecventa naturala, la panta adunindu-se +40 dB/decada.

Page 8: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

8Lectia 7

Daca nu sunt poli sau zerouri in origine, diagrama cistigului este orizontala in extremitatea din stinga (frecvente mult mai mici decit frecventele polilor si zerourilor.

Pol mutiplu in origine, de ordin n ns1

Diagrama cistigului porneste (la frecventa zero) cu o panta de -20m dB pe decada

Zerou multiplu in origine, de ordin m1

ns

Diagrama cistigului porneste (la frecventa zero) cu o panta de +20m dB pe decada

Page 9: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

9Lectia 7

100 101 102 103 104 105 106-60

-40

-20

0

20

G (

dB

)

rad/s)

Exemplu 1)10)(10)(10(

)10)(10(10)(

53

424

sss

sssH

Nu avem poli sau zerouri in origine – diagrama cistigului e orizontala la frecvente foarte mici. In aceasta regiune amplificarea este aproximativ 10 (20dB)

Doua zerouri reale negative, frecventele lor fiind 102 si 104

Trei zerouri reale negative, frecventele lor fiind 10, 103 si 105

pol pol polzer zer

Page 10: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

10Lectia 7

100 101 102 103 104 105 106-60

-40

-20

0

20

G (

dB

)

rad/s)

Exemplu 2

Un zerou in origine – diagrama cistigului porneste cu panta +20dB/decada, amplificarea merge ca 0.1. (trece pe la -20dB la 1 rad/s)

Trei zerouri reale negative, frecventele lor fiind 10, 103 si 104

pol pol pol

)10)(10)(10(10)(

437

sss

ssH

Page 11: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

11Lectia 7

2. Diagrama fazei: o excursie şi mai interesantă pe axa frecvenţei

Vom aduna fazele fiecarui factor din functia de transfer

Pol real0

Zerou real0

/2

/2

Page 12: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

12Lectia 7

Pereche poli complex conjugati

0

Pol in origine – faza constanta de –/2 (diagrama totala a fazei va porni de la aceasta valoare la frecvente foarte mici)

Aici conteaza

Zerou in origine – faza constanta de /2 (diagrama totala a fazei va porni de la aceasta valoare la frecvente foarte mici)

Page 13: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

13Lectia 7

Exemplu

Un termen constant egal cu (zerou dublu in origine)

0

+

0

Fig. 5.14 b, pag. 119 este gresita !!!

Page 14: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

14Lectia 7

3. Răspunsul la semnal treaptă: nu mai adunăm grafice, neglijăm aproape toate zerourile şi polii

Raspunsul la semnal treapta: un termen exponential ce se stinge cu constanta de 1 s si unul oscilatoriu amortizat cu frecventa 100 rad/s

Putem obtine un raspuns aproximativ ?

Page 15: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

15Lectia 7

Un caz mai simplu

Cu cît polul este mai îndepărtat de origine, cu atît contribuţia sa este mai mică şi efectul ei se stinge mai repede

Doi poli reali negativi diferiti

1 1

de ori mai rapida

Page 16: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

16Lectia 7

Dar zerourile ?Pol dominant

Zerou dominant

Pentru calculul aproximativ al raspunsului la semnal treapta trebuie sa retinem numai polii si zerorile dominante (apropiate de origine)

Page 17: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

17Lectia 7

Revenim la

Un pol real negativ la - 1

O pereche de poli complexi la Res=-50, factor de amortizare 0.5

Doua zerouri reale negative la -2 si -1000

Domina polul de la -1 si zeroul de la -2

Pentru s<<50 aproxima functia de transfer prin

Page 18: Cap. 5 Sisteme de ordin superior

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

18Lectia 7

Dar raspunsul exact ?