Материал: Переходные процессы и спектры. Матвеев Б.В
20
u8(t) 10 
0
0 |
0.005 |
0.01 |
t
Рис. 3.10. График колебания (3.1)
График колебания (3.2) выглядит как соединение гармонической и экспоненциальной функций (рис. 3.11).
1.923 |
2 |
|
|
|
|
|
|
u2 (t) |
1 |
|
|
0 |
0 |
0.005 |
0.01 |
|
0 |
||
|
0 |
t |
0.01 |
Рис. 3.11. График колебания (3.2)
Для моделирования колебаний вида (3.1) и (3.2) служит генератор PWL (рис. 3.2). Его можно запрограммировать «вручную» и из файла, подготовленного заранее расчетным путем через Mathcad. Формат представления данных, записываемых в PWL, имеет вид двух колонок. Первая колонка формирует время отсчета, вторая – значение отсчета (рис. 3.12).
80
0 |
0 |
0 |
10 |
1·10-4 |
10.101 |
2·10-4 |
10.202 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . |
|
1.4·10-3 |
11.503 |
Рис. 3.12. Формат ввода данных в генератор PWL
Особенностью формирования отсчетов является то, что первая строка должна иметь нулевые значения, а дальнейшее формирование столбцов зависит от формы вводимого колебания.
Например, требуется записать в файл электрический сигнал сложной формы (рис.3.13).
Рис. 3.13. Электрический сигнал сложной формы
Для формирования электрического колебания (рис. 3.13) в файл, например Data 5.txt, следует записать следующие колонки цифр:
81
0 0
01
11
10
20
21
31
30
40
4 |
1 |
6 |
0 |
9 |
2 |
12 |
0 . |
Результат вывода электрического сигнала (рис. 3.13) на осциллограф, по данным записанным в файл Data 5.txt c применением схемы (рис. 3.14), показан на рис. 3.15.
Рис. 3.14. Схема для считывания данных на осциллограф
82
Рис. 3.15. Осциллограмма напряжения с выхода генератора PWL
Ввод данных в файл «вручную», как это имело место в случае напряжения на рис. 3.13, не возможен для других видов сигналов, например, (3.1) и (3.2). Здесь требуется значительное количество отсчетов, отображающих изменение формы колебания. Такая процедура осуществляется с помощью программы Mathcad, где колебание сложной формы представляется в виде множества отсчетов и они записываются в соответствующем формате в файл типа txt, который далее переносится в источник PWL для осуществления моделирования переходного процесса.
Приведем пример осуществления записи отсчетов в файл txt для напряжения вида (3.1), с помощью программы Mathcad. Соответствующая процедура осуществляется в определенной последовательности (рис. 3.16) листинга 3.1, Mathcad.
В соответствии с рис. 3.16 (листинг 3.1) сперва формируется расчетная формула напряжения u8(t) при конкретных значениях a, U и t1 c построением графика для времени t : 0,0.0001..0.01. Далее осуществляется построение матрицы отсчетов V c количеством N и шагом h. Значение каждого отсчета определяется величиной ki , а формирование первой
строки матрицы определяется значениями V0,0 и V0,1. Левый
столбец
Vi,0 : ki ,
чины Vi,1
матрицы V формируется далее через значения а правый столбец соответственно с помощью вели-
: u8 ki .
83
Листинг 3.1, Mathcad
a:=100 |
U := 10 t1 := 0.005 |
|
|
|||
U7(t) :=U·eat u8(t) := if(t<t1, u7(t),0) |
t:=0,0.0001..0.01 |
|||||
N:= 100 |
h:= 0.0001 |
i:=1...N – 1 |
ki :=(i – 1)·h |
|||
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u8(t) 10 
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.005 |
0.01 |
|||||
|
0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
V0,0 :=0 |
V0,1 := 0 |
Vi,0:=ki |
Vi,1:=u8(ki) |
||||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
u8(t) |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
||
|
|
|
1 |
|
0 |
|
10 |
||
|
|
|
2 |
|
1·10-4 |
|
10.101 |
||
|
|
|
3 |
|
2·10-4 |
|
10.202 |
||
|
|
|
4 |
|
3·10-4 |
|
10.305 |
||
|
|
|
5 |
|
4·10-4 |
|
10408 |
||
|
|
V = |
6 |
|
5·10-4 |
|
10.513 |
||
|
|
7 |
|
6·10-4 |
|
10.618 |
|||
|
|
|
8 |
|
7·10-4 |
|
10.725 |
||
|
|
|
9 |
|
8·10-4 |
|
10.833 |
||
|
|
|
10 |
|
9·10-4 |
|
10.942 |
||
|
|
|
11 |
|
1·10-3 |
|
11.052 |
||
|
|
|
12 |
|
1.1·10-3 |
|
11.163 |
||
|
|
|
13 |
|
1.2·10-3 |
|
11.275 |
||
|
|
|
14 |
|
1.3·10-3 |
|
11.388 |
||
|
|
|
15 |
|
1.4·10-3 |
|
11.503 |
||
WRITEPRN(«D:\DATA4.txt»):= V
Рис. 3.16. Листинг ввода отсчетов напряжения (3.1) в файл для источника PWL
84