สัปดาห์ที่ 10 (Part II) การวิเคราะห์วงจรในโดเมน s

งานนำเสนอเรื่อง: "สัปดาห์ที่ 10 (Part II) การวิเคราะห์วงจรในโดเมน s"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 สัปดาห์ที่ 10 (Part II) การวิเคราะห์วงจรในโดเมน s
Circuit Analysis in The s Domain (Part II)

2 จุดประสงค์การเรียนรู้
เพื่อประยุกต์ใช้การแปลงลาปลาซเพื่อใช้ในการวิเคราะห์วงจร สามารถอธิบายการแปลงอุปกรณ์ต่างๆในโดเมนเวลาให้เป็นโดเมน s ใช้เทคนิคการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสตรงมาใช้ในการแก้ปัญหา เพื่อหาผลตอบสนองของวงจรเมื่อกำหนดให้แหล่งจ่ายเป็นแบบต่างๆได้

3 เนื้อหา การจำลองอุปกรณ์แบบพาสชีฟโดยใช้อิมพิแดนซ์และเงื่อนไขเริ่มต้น
เทคนิคการวิเคราะห์วงจร การวิเคราะห์แบบโหนด การวิเคราะห์แบบแมช ทฤษฎีการวางซ้อน ทฤษฎีของเทวินินและนอร์ตัน

4 ผลตอบสนองต่อเวลาของวงจรไฟฟ้าโดยการใช้การแปลงลาปลาซ
การจำลองอุปกรณ์แบบพาสชีฟโดยใช้อิมพิแดนซ์และเงื่อนไขเริ่มต้น ผลตอบสนองต่อเวลาของวงจรไฟฟ้าโดยการใช้การแปลงลาปลาซ ตัวแปรในวงจรเปลี่ยนจากอักษรตัวพิมพ์เล็กเป็นอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ แปลงแหล่งจ่ายจากโดเมนเวลาเป็นโดเมนความถี่โดยใช้ตารางที่ 5.1 อุปกรณ์แบบพาสซีฟนั้นจะเขียนแทนด้วยอิมพิแดนซ์ อุปกรณ์สะสมพลังงาน ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ ต้องพิจารณาถึงเงื่อนไขเริ่มต้นตามตารางที่ 6.1

5

6 เทคนิคการวิเคราะห์วงจร
การวิเคราะห์วงจรที่ประกอบด้วยแหล่งจ่ายอิสระและแหล่งจ่ายไม่อิสระ ตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ วงจรที่ประกอบด้วยออปแอมป์ ทำการแทนวงจรในโดเมนเวลาให้เป็นเมนความถี่เชิงซ้อน การวิเคราะห์วงจรแบบโหนด การวิเคราะห์วงจรแบบเมช การใช้ทฤษฎีการวางซ้อน การใช้ทฤษฎีเทวินินและนอร์ตัน การวิเคราะห์วงจรในโดเมน s ใช้การแยกเศษส่วนย่อย แปลงกลับเป็นโดเมนเวลา

7 (ค) จงหาค่าของศูนย์และโพลของข้อ (ข)
ตัวอย่างที่ 5 (ก) จงหากระแสที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำ โดยการวิเคราะห์วงจรแบบเมช เมื่อกำหนดให้เงื่อนไขเริ่มต้น (ข) จงหาฟังก์ชันถ่ายโอน (ค) จงหาค่าของศูนย์และโพลของข้อ (ข) วิธีทำ KVL ในเมช

8 KVL ในเมช KVL ในเมช

9 กระแสในโดเมน s ใช้แยกเศษส่วนย่อยหาค่า เปิดตารางที่ 5.1

10 ตัวอย่างที่ 6 วงจรกรองความถี่ต่ำผ่านอันดับที่ 1 กำหนดให้ออปแอมป์เป็นอุดมคติ (ก) จงหาฟังก์ชันถ่ายโอน (ข) จงหาค่าของศูนย์และโพลกำหนดให้ (ค) จงหาแรงดันเอาท์พุท เมื่อแหล่งจ่ายแรงดัน

11 วิธีทำ ที่เวลา จาคุณสมบัติของออปแอมป์ กระแสที่ไหลเข้าสู่ขาออปแอมป์ทั้งสองเป็นศูนย์ แรงดันที่ตกคร่อมขาทั้งสองมีค่าเท่ากัน กำหนดแรงดันโหนดต่างๆ และ KCL ที่โหนด

12 KCL ที่โหนด กำจัดตัวแปร จงหาฟังก์ชันถ่ายโอน

13 แทนค่าพารามิเตอร์ต่างๆ
ค่าของศูนย์ ค่าของโพล แรงดันเอาท์พุทในโดเมน s เมื่อ ใช้แยกเศษส่วนย่อย เปิดตารางลาปลาซ V

14 ตัวอย่างที่ 7 จงหาค่าแรงดัน โดยใช้ทฤษฎีการวางซ้อน วิธีทำ คือแรงดัน ที่พิจารณาเฉพาะแหล่งจ่ายแรงดันโดยที่แหล่งจ่ายกระแสเปิดวงจร คือแรงดัน ที่พิจารณาเฉพาะแหล่งจ่ายกระแสโดยที่แหล่งจ่ายแรงดันลัดวงจร

15 หาแรงดัน ครั้งที่ 1 โดยเปิดวงจรที่แหล่งจ่ายกระแส ค่าอิมพิแดนซ์สมมูล
ใช้การแบ่งแรงดันเพื่อหาค่าแรงดัน

16 หาแรงดัน ครั้งที่ 2 ลัดวงจรที่แหล่งจ่ายแรงดัน ค่าอิมพิแดนซ์สมมูล
KVL ในลูปกระแส

17 แรงดัน แทนค่าแรงดัน และ

18 ใช้การแยกเศษส่วนย่อย
เทียบสัมประสิทธิ์ของ เทียบสัมประสิทธิ์ของ เทียบสัมประสิทธิ์ของ แรงดันในโดเมน s เปิดตารางที่ 5.1 เพื่อหาค่าแรงดันในโดเมนเวลา

19 ตัวอย่างที่ 8 จงหาแรงดัน วิธีทำ และ KCL ที่ Supernode

20 ใช้การแบ่งแรงดันเพื่อหาค่าแรงดัน
ใช้แยกเศษส่วนย่อย เทียบสัมประสิทธิ์ของ เทียบสัมประสิทธิ์ของ เทียบสัมประสิทธิ์ของ แรงดันในโดเมน s เปิดตารางที่ 5.1 เพื่อหาค่าแรงดันในโดเมนเวลา V

21 ตัวอย่างที่ 9 จงวิเคราะห์หาแรงดัน โดยใช้ทฤษฎีของเทวนิน วิธีทำ หาแรงดัน โดยปลดตัวต้านทาน 2 โอห์ม จะได้แรงดันที่ตกคร่อมเท่ากับ ที่ supermesh เนื่องจาก KVL รอบลูปเส้นประโดยการปลดแหล่งจ่ายกระแสออกชั่วขณะ

22 ค่าอิมพิแดนซ์สมมูลของเทวินินโดยการลัดวงจรที่แหล่งจ่ายแรงดัน
และเปิดวงจรที่แหล่งจ่ายกระแสและปลดค่าความโดยปลดตัวต้านทาน 2 โอห์ม ค่าอิมพิแดนซ์สมมูล หาค่าแรงดัน

23 ค่าแรงดัน ใช้แยกเศษส่วนย่อย แรงดันในโดเมน s เปิดตารางที่ 5.1 เพื่อหาค่าแรงดันในโดเมนเวลา

24 บทสรุปสัปดาห์ที่ 10 การวิเคราะห์วงจรในโดเมน s
ประยุกต์ใช้การแปลงลาปลาซเพื่อใช้ในการวิเคราะห์วงจร อธิบายการแปลงอุปกรณ์ต่างๆในโดเมนเวลาให้เป็นโดเมน s ใช้เทคนิคการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสตรงมาใช้ในการแก้ปัญหา ผลตอบสนองที่ได้ ผลตอบสนองชั่วขณะที่ขึ้นกับคุณลักษณะของวงจร ผลตอบสนองที่สภาวะคงตัวที่ขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายอินพุท