이것은 매우 일반적인 질문입니다. 저학년 전기 공학에서 학생들은 보통 LC (2 차) 회로에 대한 단계 응답에 대해 배웁니다.

이것은 일반적으로 많은 매개 변수가 도입되는 경우이며 일부는

• 상승 시간
• 피크 시간
• 오버 슈트 비율
• 정착 시간

이러한 정의는 wikipedia와 같은 다양한 소스에서 찾을 수 있습니다. https://en.wikipedia.org/wiki/Settling_time

https://ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-004-dynamics-and-control-ii-spring-2008/lecture-notes/lecture_21.pdf에 대한 자세한 공식

http://www.personal.psu.edu/faculty/j/x/jxl77/courses/ee380_fa09/ee380_slides3.pdf

나는 광범위한 회로 설계 배경을 가지고 있지 않습니다.이 매개 변수는 시스템 전달 함수 또는 극의 위치 등을 계산하는 데 일반적으로 사용될 수 있다고 생각합니다. 실제로 어떻게 사용할 수 있는지 전혀 모릅니다.

회로 설계 분야의 전기 기술자가 이러한 매개 변수의 실제적인 유용성에 대해 언급 할 수 있습니까? 또는 설계 과정에서 사용되는 일부 알고리즘에서 이러한 매개 변수를 찾을 수 있습니까?

많은 감사합니다!

짧은 대답-20 년 동안 한 번도 그렇게하지 않았습니다.

더 긴 대답 :
작업중인 분야에 따라 다릅니다.

상승 시간, 하강 시간 등에 대해 걱정해야합니까 ... 그렇습니다. 모든 신호에 해당되는 것은 아니며, 실제로 일반적으로 신호의 작은 부분 만 처리합니다. 어떤 것이 중요한지 아는 것이 업무의 중요한 부분입니다.

그러나이 책의 공식과 관련이있는 사람들에게는 상당히 쓸모가 없지만, 첫 패스 근사에 대해서는 좋지만 대략적인 근사가 충분하면 시작하기에 너무 중요한 신호는 아닐 것입니다. 실제 회로는 손으로 직접 분석하기에는 너무 복잡합니다. 대신 책의 수식을 사용하는 대신 시뮬레이션을 실행하면 시뮬레이터는 이미 수식을 알고 있습니다.
따라서 책 공식은 좋습니다. 시뮬레이터가 장면 뒤에서 수행하는 작업과 수행중인 작업의 가정 및 제한 사항을 이해하기 때문입니다. 도구가 백그라운드에서 무엇을하고 있는지에 대해 감사해야 할 말이 많이 있습니다. 그러나 커튼 뒤에서 진행되는 수학을 기억하거나 작업을 수행 할 필요는 없습니다.

그리고 궁극적으로 시뮬레이터가 빌드 한 후 시뮬레이터가 알려주는 내용에 관계없이 실제 세계에서 확인하는 것은 이론의 이론과 실습이 동일하기 때문에 실제로 확인합니다. 실제로 그들은 그렇지 않습니다.

이 계산은 전문가 EE가 매일 사용하는 일부에 절대적으로 사용됩니다. 그러나이 작업은 LTSpice와 같은 시뮬레이션 소프트웨어에 제공되어 많은 사람들에게 매일 사용되고 있습니다. 일반적으로 시뮬레이션은 훨씬 빨리 완료되므로 직접 계산하는 것보다 훨씬 생산적입니다.

나는 일반적으로 공식을 사용하여 무엇을 기대하는지 (예를 들어, 규모의 순서로) 일반적인 아이디어를 얻고 실제 숫자를 시뮬레이터에 남겨 둡니다.

처음에 이러한 기본 공식을 참조한 다음 위상 한계를 초과하거나 모든 저역 통과 필터로 인해 심볼 간 간섭이 발생하는 경우 실제 세계는 두 번째 PLL 루프 응답에서 XOR 위상 검출기와 같은 많은 비선형 특성을 갖습니다. (ISI) 필터가 이진 기호 내에서 공명하지 않으면 지터 제로에 대해 "Raised Cosine"필터를 적용합니다.

가장 중요한 교훈은 구현 제한없이 환경 스트레스, EMI, SNR 및 WRITE GOOD 설계 사양의 영향에 대한 문제를 이해하는 것입니다. 즉, "구현되지 않음"입니다. 상용 구성 요소와 같은 좋은 사양을 읽고 Z, V, I, t 및 f와 같은 입력 및 출력에 대한 모든 요구 사항과 ALL TOLERANCES를 모두 알 수 있도록 프로젝트를 잘 지정하십시오. 검증, 테스트 및 적절한 승인 기준 및 오류에 대한 마진이 있으며 결과, 가장 약한 링크 및 결함 감지, 설계의 수정 측면을 알지 못하는 테스트.

그들은 이것이 학교에 있다고 가르치지 않습니다. 그러나 세부 사항에주의하여 빠르게 배울 수 있습니다.

그런 다음, 제한 모드 또는 제한된 범위 또는 이중 대역폭 또는 더 나은 PID 루프를 통해 시스템을보다 선형화하여 피드백 모드를 가속 모드에서 속도 및 위치로 변경하여 오버 슈트를 최소화하거나 방지하는 방법을 배웁니다.

Analog / Digital Electronics에 유용한 일부 핵심 기술은 감도 분석, 최악의 공차, DoE (Design of Experiments), 여백 테스트 (예 : 공급 오류, % Clock 오류 및 진동을 동시에 변경) 및 설계 / 프로세스 검증 테스트 계획을 수행하는 것입니다. 또는 DVT / PVT.

VSpice, Mag-designer, Filter designer, Bode Analyzers, Network Analyzers, Modal Analyzers 및 ... 96 채널 로직 분석기와 같은 고급 도구에서 무료 도구까지 시뮬레이션을 위해 수십 가지의 다양한 도구를 사용했습니다. 때로는 모든 프로브를 켤 때 모든 것이 작동합니다 .... 그러나 최근 쇼 N을 위해 회로 분석기를 포함한 수십 가지 물리 Java 도구를 좋아한다고 말합니다. 기본 유형 II PLL 예제가있는 .

선형 2 차 주문 시스템의 경우 테스트 한 자체 벤치 마크를 선호합니다.

• $Ts_{2\%} = \frac{Q * T_o}{2}$$f_o=\frac{1}{T_o}$$= Q=$

• 단계 응답 오버 슈트 = 높은 Q의 경우 200 %, 치명적인 감쇠의 경우 70 %.
  • $f_o$
• 스펙트럼 분석기 및 DSO로 테스트 검증 후 학습하여 다양한 임피던스 및 힘 관계에 대한 방정식을 개발합니다.
• 예를 들어 주어진 낙하 높이 및 정지 높이의 경우 (대부분의 재료에서)

  • $g= \frac{drop. height}{stop. height}$
    • 가속도계로 확인한 후 감쇠 진동
    • 또한 기계적 임펄스의 다른 시간 간격에 대해 역 전력 곡선 호출 Fragility Boundary를 생성하는 속도 대 충격 (g)도 중요합니다.

일화 경험

1975 년에 시작했을 때 1 %의 정확도가 필요하지 않은 한 일반적으로 임피던스 노모 그래프 차트 에서 모든 계산을 수행했습니다 . 이 그래프는 여러 종류의 직렬 또는 션트 필터에 적합합니다. 그런 다음 유용한 임피던스 범위에 대한 유용한 L 및 C 값 범위를 학습합니다. 예를 들어 데이터 / 신호 필터에 리플 필터를 공급합니다. 그러나 심각한 RF 필터의 경우 Bessel, Cauer, Gaussian 등과 같은 일반적인 특성을 사용하는 복잡한 사양의 5 차 밴드 스톱 대역 통과>가됩니다.

리액턴스 / 임피던스 비율로 Q를 얻고 공진 주파수에서 1 차 응답 시간을 제공하는 대역폭을 얻습니다.

또는 RC 값에서 코너 주파수를 얻습니다.

또는 L 및 F가있는 조정 필터의 경우 공진 또는 반공 진 (180 또는 0도)에서 Q 및 C를 선택할 수 있습니다

웹 검색 "RLC NOMOGRAPH"를 통해이 차트와 유사한 차트를 찾을 수 있습니다.

이 답변은 수십 가지 응용 프로그램을 사용하는 방법을 알려주기위한 것이 아니라, Q, ESR, ESL, Zo stripline 및 RLC의 모든 응용 프로그램에 대해 잘 이해하고 있으며 빠른 "슬라이드 규칙 속도 vs. 계산기 답변 ".

우리는 1975 년에 제곱근과 곱셈에 슬라이드 규칙을 사용했으며 각 척도의 정확도를 통계적으로 정의하기 위해 시험 문제가있었습니다. 로그, x, 나누기 등

• 회고하면 그것은 당신의 열정, 행운, 기회 및 기술에 달려 있습니다. 일반적으로 기억하는 것은 한 번 가우스의 법칙을 증명하는 방법을 알고 있다는 것입니다. 또는 Runga Cutta 방법 또는 고유 값 방정식 또는 비선형 적분. 이것들은 많은 사람들이 다시는 사용할 수없는 도구입니다. 필요한 문제가 생길 때까지 더 쉬운 방법을 찾을 수 있습니다. 그러나 더 쉬운 방법을 찾을 수 있습니다.

• 대학은 절대로 사용하지 못할 문제 해결 도구와 방정식에 관한 것이 아니라, 비선형 행동의 푸리에 스펙트럼에 의한 절연체의 동작과 같은 기본 원리로보고 듣는 것을 이해하는 방법 또는 옴의 법칙이 많은 터무니없는 내성적 인 방법.

• Univ는 새로운 기술을 가르치고 불가능한 것처럼 보일 수있는 솔루션을 찾는 방법을 배우는 데 중점을두고 있지만 과거에는 솔루션이 존재할 수 있다는 것을 알고 협업을 통해 솔루션을 작동시키는 방법을 찾아야합니다.

40 년 후 FWIW에서 나는 Controls Systems 401의 Winnipeg U of M에서 교수의 아들 (TEE 교수이기도하다)의 시어머니와 결혼했으며, Bode Plots을 분석하고 오버 슈트를 분석하는 방법을 가르쳐주었습니다. , 누적 통합 오차 제곱 분석 및 루트 위치. 이제 전문 트럭 운전사를 볼 때 고속도로에서 지루한 운전을한다면 느슨하게 소비자 자동차 운전자와 비교하고 로봇 자동화 운전 자동차 알고리즘이 PID 루프와 함께 작동하고 위험 회피 분석 및 오버 슈트를 보상하는 오늘날 로봇 자동화 운전 알고리즘이 어떻게 작동하는지 상상할 수 있습니다. 고속 비디오 및 기타 마인드 넘버링 주제에 대한 소프트웨어 알고리즘으로 인한 과도한 이득.

엔지니어는 무언가를 원하거나 필요로하는 고객이 있기 때문에 설계합니다. 귀하가 요구하는 시간 매개 변수 및 기타는 고객의 만족도에 영향을줍니다. 엔지니어가 고객이 어떻게 인식하는지 알기 때문에 엔지니어는 전달 함수에서 이러한 매개 변수를 계산한다고 말합니다.

제가 제공 할 수있는 한 가지 예는 CRT 시대의 비디오 증폭기입니다. 여기에는 일반적으로 피드백이 있으므로 언급 한 매개 변수가 모두 나타납니다. 이제 검은 색에서 흰색으로 급격하게 전환되는 장면을 그려보십시오. 오랜 시간 동안 정착 시간이 오래 걸리면 고객에게 일련의 어둡고 밝은 선이 나타납니다. 이것은 일반적으로 시청자에게 이의를 제기 할 수 있습니다. 그러나 가장자리가 더 선명하게 보이기 때문에 실제로 고객에게 약간의 오버 슈트가 바람직합니다. 엔지니어링 부서에서 고객을 기쁘게하기 위해 규정 된 오버 슈트를 찾고 있습니다.

그래서 당신이 요구하는 매개 변수는 전달 기능에서 나옵니다. 전달 기능은 엔지니어가 선택한 구성 요소와 구성 방법에서 제공됩니다. 이와 같이 앰프를 설계하는 엔지니어는 과거 경험 또는 유사한 제품에 대한 다른 예를 기반으로 회로 구성이 제공됩니다. 일반적으로 설계 과정에서 매우 간단한 모델과 빠른 손 분석을 수행하여 약속 한 것을 얻을 수 있습니다. 그런 다음 더 자세한 모델을 사용하여 더 자세한 분석을 수행합니다. 상세 모델의 전달 기능은 원하는 매개 변수를 제공합니다. 고객의 요구를 충족하면 완료된 것입니다.

구체적인 세부 공식은 유용하지 않지만 서로 다른 매개 변수 간의 관계 유형을 아는 것이 확실히 유용합니다. 어떻게 든 회로의 상승 시간을 늘리면 오버 슈트 및 정착 시간 비율이 어떻게 될까요? 이러한 회로에 더 많은 시간이 소비됨에 따라 학생 / 엔지니어는 무엇을 기대해야하는지 더 잘 알 수 있습니다.

그러나 각 매개 변수가 다른 매개 변수에 어떤 영향을 미치는지에 대한 느낌이 없다면 회로를 설계하기가 어렵습니다. 새로운 설계자는 매개 변수를 조정할 방법을 모르기 때문에 실행 가능한 솔루션에 접근하기 위해 훨씬 더 많은 시뮬레이션 조합을 실행하는 경우가 많습니다.

회로 분석 (알 수없는 여러 변수가 있더라도)은 일반적으로 빈 시트 회로 설계보다 쉽습니다. 페이지의 회로를보고 작동 방식에 대해 읽는 것만으로도 학생들에게 매개 변수 간의 관계를 내재화하는 데 필요한 친숙 함을 얻지 못할 수 있습니다. 그들은 회로와 함께 작동 해야합니다 . 자세한 공식을 사용하면 학생들이 회로 작업을 수행하고 한 번에 몇 가지 특정 매개 변수 간의 관계에 집중할 수 있습니다.

또 다른 주목 : 엔지니어로서 자신 만의 도구를 만들 수 있어야합니다.

업무에 적합하다면 다른 사람이 당신을 위해 준비한 도구를 사용할 수는 있지만 결국에는 상황이 좋지 않을 때 자신이하는 일과 이유에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 강의와 어리석은 Laplace 및 Z 변환에 대해 완전히 잊었 기 때문에 일상 생활에서 벗어나고 처음에는 자신의 일에 대해 아무것도 모른다고 느낄 때 부끄러워 할 이유가 없습니다.

그러나 당신은 따라 잡을 수 있어야합니다. 급히. 왜 사람들은 당신에게 잔소리를하지 않기 때문에 아직 끝나지 않았습니다. 그렇기 때문에이 내용을 한 번만 배워야합니다. 그러므로, 당신 은 그것을 찌를 것이라는 것을 알고 있습니다. 다시.

개인적으로, 나는 그 매개 변수를 전혀 사용하지 않았지만 "제어 시스템"으로 작업하지 않기 때문일 수 있습니다. 제어 시스템 클래스에서 이러한 용어와 방정식을 소개했지만 이것이 마지막으로 들었습니다.

따라서 귀하의 질문에 대답하기 위해 귀하의 작업 분야에 따라 크게 다릅니다. 센서 응용 분야에서 자동 제어를 사용하는 사람은 안정성 목적으로 이러한 용어를 사용할 가능성이 높습니다. 또한 PI, PD 및 PID 컨트롤러를 설계하는 경우 해당 용어를 훨씬 자세하게 알아야합니다.

"모든 모델이 잘못되었습니다. 일부 모델이 유용합니다"-G Box.

우리가하는 모든 일은 "모델링 현실"과 관련이 있습니다.
한편으로는 시스템 전달 함수와 극의 위치 및 유용한 결과를 얻기 위해 알려진 매개 변수의 입력이 필요한 공식을 언급합니다.
실제로는 끝이 현실이다-분산 파라미터는 계산을 위해 집중되는 경향이 있고, 비선형 성은 선형 함수로 근사화되는 경향이 있으며, "알려진"양상은 중요하지 않을 수있는 (그리고 종종는 아니지만) 근사화되거나 무시되거나 상수로 대체되었습니다. 전체 컬렉션은 우리의 두뇌 및 경험과 함께 사용되는 '툴 키트'이며 현실의 비 현실성을 더 가깝게 근사하기 위해 시도하고 (그리고 종종 관리하는) 시뮬레이션과 같은 다른 새로운 강력한 도구입니다.

자명하고 모욕적 인 생각 모음 (그리고 :-) 일 수있는 내용을 작성하는 나의 요점은 경험이 커짐에 따라 유용하고 다양한 것으로 다양한 범위에서 사용 가능한 모든 것을 사용한다는 점에 주목해야합니다. 일부 부품을 덜 사용할수록 "알고"있지만 경험이나 나쁜 결과로 인해 일반적으로 사용하는 제품이 충분하지 않다고 알려주는 순간을 기다리는 도구로 항상 유용합니다.

이것은 부분적으로 "Beached Whale"이라는 제목을 다루는 비참한 방법입니다. 모두 당신을 압도하지 마십시오. 현실의 혼란과 배우기, 성장, 기뻐하며 일부 도구는 대부분 충분히 잘 작동하지만 덜 일반적으로 접하는 창조성 문제는 항상 당신의 하루를 흥미롭게 만들기 위해 기다리고 있습니다.

필요한 경우 모든 도구를 사용하십시오.
즐겨!

특정 작업, 범위 및 문제 해결 노력 (Tony Stewart 씨 인용 :-)에 얼마나 기꺼이 참여할 것인지에 따라 달라집니다. 기술 지원 업무의 한 측면은 필드 버스 / 데이터 통신 문제를 해결하는 것입니다. 교과서 / 공급 업체 문서와 비교하여 배선을 확인하고 작동하지 않으면 어깨를 으 sh 수 있습니다. 또는 오실로스코프를 연결하고 내가보고있는 것이 무엇인지 이해하려고 시도 할 수 있습니다. 이것이 당신의 접근 방식이라면, 전송 라인에 대한 "집중 구성 요소"의 작동과 파장 효과를 이해하는 것이 매우 유용합니다. 이러한 지식 (약간의 실험 / 교정)을 통해 스코프에서 볼 수있는 글리치 / 오버 슈트의 양이 프로브의 제한된 대역폭, 실제로 라인에 얼마나 있는지에 대한 추측을 할 수 있습니다. 어느 정도

글쎄, 나는 위의 모든 대답이 이미 당신의 마음을 열어야한다고 생각하지만, 나는 또한 전기 공학을 졸업했기 때문에 대답하기를 거부 할 수 없습니다.

나는 다른 사람들에 대해 알지 못하지만 연구 대신 생산에 중점을두고 있기 때문에 문제를 일으키는 매개 변수 (예 : 아날로그 회로의 불안정한 시스템 또는 잘못된 필터)를 얻을 때마다 시험을 거친 후 교체합니다. 전송 시스템을 계산하는 대신 다른 문서의 오류 또는 연구. 중요한 것은 유일한 결과이기 때문에 어쩌면 전송 시스템에 대해서는 신경 쓰지 않는 것 같습니다.

나는 다시 반복한다, 그것은 나에게 일어난 일이며, 나는 다른 사람에 대해 모른다.

이 파라미터는 고전압 엔진에 사용됩니다. 최대 20MV의 임펄스 전압 발생기 설계 용. 임펄스 전압은 절연체의 강도를 테스트하는 데 사용됩니다. 또한 번개 서지를 시뮬레이션하고 다양한 시스템에서 번개의 효과를 연구합니다.
저전압 임펄스 발생기는 디지털 신호 생성에도 사용됩니다.