Meş Analize Giriş

Anahtar analizi doğrusal devre teorisinin temel taşıdır, doğrusal denklemlerin belirli bir setini elektrik ağında tespit etmek için sistematik bir yöntem sağlar.Bu teknik doğrudan Kirchhoff'un gerilim Yasası'ndan (KVL) ve introduct elektrik mühendisliği derslerinde verilen iki temel analiz yönteminden biridir.

Bu makalede, ağ analizinin teorik temellerini inceleyeceğiz ve bağımlı kaynaklar ve planlayıcı olmayan topolojileri ele alalım ve modern devre simülasyonu ve tasarımlarında uygulamaları düzgün bir şekilde araştırın.

Teorik Vakıflar

Ananında, ağ analizi Kirchhoff'un yasalarının iki sütununda inşa edilmiştir: Kirchhoff'un mevcut Kanunu (KCL) ve Kirchhoff'un gerilim Yasası (VL) ancak KCL, bu yasaları formüle ettiği 1845 kağıt üzerinde, Kirchhoff'un her bir katmanına göre KVL'nin geçerliliğini uygular.

Kirchhoff'un gerilim Yasası (KVL)

KVL, bir devredeki tüm gerilimin kapalı döngünün tamamının aynı derecede sıfır olduğunu belirtir. Bu, bir yığınlama kaynağının pozitif terminalinin (örneğin, KVL'yi bir ağa uygularken, her bir akışta karşı gerilimi azaltırsak), her bir ağ için olumlu bir işaret atamaya dikkat edin (örneğin, herhangi bir doğrusal olmayan ağ geçidinden olumsuz geçiş yapan bir sinyale doğru hareket eder.

Kirchhoff'un Current Law (KCL)

KCL, mevcutların her bir ağdaki herhangi bir düğümün sıfırına girilmesini ve bu ağ akımlarının lineer kombinasyonlarını ifade ederek, KCL'in ağ analizinin tipik olarak, ağ analizinin genellikle birçok düğümlerle ilgili olarak daha az denklemler elde etmesinden daha az memnun olduğunu belirtiyor.

Meşru Şimdiki Kavram

Bir ağ geçidi, bir başka döngüyü devre diyagramında içermediğinin bir döngü olarak tanımlanır;[Dönetici:2)[Dönetici: 5)[Dönetici)[Döneticileri, bir ağ geçidinde bir ağ geçidine karşı çıkan bir ağ geçidine karşı, bir ağ geçidine karşı çıkan bir ağ geçidine karşı çıkan bir ağ geçidine karşı çıkan bir ağ geçidine karşı çıkan bir şekilde, bir ağ geçidine karşı çıkan bir ağ geçidine karşı çıkan bir ağ geçidine karşı çıkan bir şekilde, bir araya gelir.

Bu temsil, toplam sayıda şubeden bilinmeyenleri bağımsız ağ sayısına azaltır.[Dönetici:0)B) şubeler ve N)[Döneticileri, bağımsız ağların sayısı, bu tür ağların sayısı, bu tür ağların temel analizinin altında elde edilen temel ilişki teorisinden elde edilenler.

Matematiksel Formülasyon

Ağ denklemleri oluşturmak için süreç üç adım içerir: tüm ağların tanımlanması, ağ elemanlarının direnci ve KVL'yi her ağdaki sabit koşullara uygulama. Bu prosedüre el ile çözülebilen lineer bir sistem oluşturur. Tüm devreler için kullanılan devreler için kullanılabilir.[Dönderler, daha genel olarak, engellenmişler) ve sürekli şartlar, gerilim kaynaklarından gelir.

Linear Equation System

[Dönetici: 9) [Dönemli) [Dönemli) [Dönemli) [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8]

[FONT:0][DÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜ ÂDÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞ

Doğru ağ için:

[FONT:0][DÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜ SİADİ ÂHİRLİĞİ ÂNİN ÂHİRLER[Üye ÂHÜye ÂHİRLİĞİ ÂHİRLİĞİ ÂNİN ÂHİRLİĞİ ÂNİ ÂHİRLİĞİ ÂNİN ÂNİN ÂNİN ÂNİN ÂNİN ÂNİN ÂNİN ÂNİN ÂNİN ÂHİRLER ÂNİN ÂNİ ÂNİN ÂHİR ÂHİRLER ÂHİRLER ÂHİRLER ÂYÜŞÜŞÜŞİ ÂHİRLER ÂHİRLER ÂHİR ÂHİRLER ÂHİRLER ÂHİRLER ÂNİN ÂNİN ÂNİNŞÜŞ

Frekans kaynağının:0)V) negatif terminale doğru yol açtığına dikkat edin, bu yüzden olumsuz bir işaretle görünür.

[[DÜye: 0,9|DÜye: 9)[Üye Olmayanlar (Üye)[Üyeler)[Üyeler)[Üyeler)[Üyeler)[Üyeler)[Üyeler)[Üyeler)[Üye Olmayanlar[Üyeler)

[Dönem: 0,9|[Dönemli) [Düzdün][DÜye: Âdem-i Zülcelâl-i İmran-ı Hakka yemin ederim ki, Âdem-i İmran-i İmran-i İmran-ı Kerimde Âdem-i İmran-i İmran-i İmran-i İmran-i İmran-i İmran-i İmran-i İmran-ı Hakka yemin ederim ki,

Matrix Form

Yukarıdaki sistem matrix biçiminde, [[Dönetici:0) R[Düzücüler ve bağımsız kaynaklar içeren devreler için aranır (Döneticiler)[Döneticiler için) olarak yazılır.[Döneticiler için geçerli olan ve [[Döneticiler ve/veyaler)

[FONT:0]([DÜDÜ)[Üye Olmayanlar (DÜye)[Üye Olmayanlar İçindekiler)[Üye Olmayanlar İçindekiler)[Üye Olmayanlar İçindekiler)[Üye Olmayanlar İçindekiler)[Üye Olmayanlar İçindekiler)[Üye Olmayanlar (GÜye Olmayanlar)

Bu matrix formülasyonu, Gaussian ortadan kaldırılması veya LU decomposition gibi doğal olarak çözüm yöntemlerini ödünç alır. matrixin simetrisi (provided no depend resources are present) ayrıca, ağ akımlarının altta yatan veyatogonalitesinde, bazı gelişmiş devre analizi tekniklerinde kullanılan bir özelliktir.

Cramer'ın kuralı veya Gaussian Eliminasyon ile Çözülmesi

Küçük devreler için, Cramer'in kuralı, her bir ağ akımını determinantların oranı olarak bulmak için uygulanabilir.Daha büyük devreler için Gaussian ortadan kaldırılması daha pratiktir. Süreç, artırılmış matrisi [FLT]0|R[FLT]:2))K[FLT) olarak sıralanan ve geri teslim edilen bilgisayar destekli bir bilgisayar çözümü ile bağlantılı olarak, bilgisayar analiz ve yeniden yükleyicisi ile bağlantılı olarak, bilgisayar analiz ve rejitleri kullanarak sistemle bağlantılı olarak en üstolojiyi kullanan gerçekleştirilir.

Pratikler

Temel ağ analizi prosedürü bağımsız gerilim kaynakları ile basit direnç devreleri için çalışırken, gerçek dünya devreleri genellikle komplikasyonları tanıtmaktadır: planlanmamış topolojiler, bağımlı kaynaklar ve mevcut kaynaklar.Her biri özel kullanım gerektirir.

Planar vs Non-Planar Devres

Bir devre sadece planlı devreler için geçerlidir - bu tür durumlarda, döngü analizi (bu, grafik teorisi olmadan bir ağaç ve kakao kullanır) veya nodal analizinin işe yaramadığı durumlarda, modülasyon üzerinde daha fazla bilgi bulunabilir ve grafik analizinde incelenebilir.

Bağımlı Kaynaklarla Devreler

Bir devre bağımlı (kontrol) kaynağı içerdiğinde, kaynağı kontrol eden ekstra bilinmeyen, ağ denklemlerini etkileyen darbe yaratır. Prosedür benzer kalır: KVL'yi her bir ağ için hala yazıyoruz, ancak bağlı kaynağın gerilimi veya mevcut kısmı diğer ağ akımlarının lineer bir fonksiyonu olarak ifade edilir. Bu, simetrisini kıran direnç matrisine ekler. Örneğin, bir gerilim kontrollü gerilim kaynağı, başka bir döngüden mevcut bir ağ geçidi sunar.

Örnek: Bağımlı Kaynak İşleme

Bir gerilim kaynağı ile bir devre dikkat edin:0)V)[Dönetici[Dönetici: 4 )[Dönetici: 9)[Dönetici[Dönetici: 9)[Dönetici: 9|Dönetici)[Dönetici: 9|Dönemli)[Dönemli))[Düzücükler, [Dönemli)) [Dönemli))

Supermesh Teknik

Mevcut bir kaynak mevcut olduğunda ve iki örgü arasındaki sınırda yatıyor, mevcut kaynağı dışlayan bir kısıtlama yaratır.KVL doğrudan şu anki kaynak aracılığıyla yazmaktan kaçınmak için (bu basit değildir), mevcut iki eğimi “üstünler” ile birleştiririz. süpermesh, şu anki kaynağı dışlayan bir yoldur.

Nodal Analizi ile Karşılaştırma

Memnun analizi ve nodal analizi iki yöntemdir. Memnun analizi KVL'yi kullanır ve ağ akımlarını bilinmeyenler olarak değerlendirmektedir; Devrenin düğümlerden daha az ağladığı zaman, denklemlerin çoğu zaman doğru el tarafında sabitler olduğu düşünülür. Condal analizi, KCLverse'i kullanır ve mevcut olmayan birçok kaynakla devreleri daha iyi değerlendirilebilir.Instructions for circuits with the correct-hand side. Converse, circuits with many current resources are more amenable to nodal analysis. For circuits with many voltaj sources, but the functionality.

Mühendislik Uygulamaları

Meşru analiz sadece akademik bir egzersiz değildir; tasarımda aktif olarak kullanılır, analiz ve elektrik ve elektronik sistemlerin sorunlarından, basit güç dağıtım ağlarından kompleks entegre devrelere kadar, simülatörler tarafından çözülürken ağ analizi ilkeleri.

Bilgisayar destekli Devre Simülasyonu

SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) ve varyantları (PSpice, LTSpice, Ngspice) olarak bilinen bir yöntem kullanarak, nodal ve ağ analizleri ile ilgili olarak kullanılan bir yöntem kullanılarak, bu, devre analizinin karma analizi, devrelerin ve manyetik darbelerin planlanması nedeniyle nadiren ticari simülatörlerde kullanılır.

Tasarım ve Sorun Gidering

Laboratuvarda mühendisler genellikle küçük devreler için el hesaplamalarını hızlı bir şekilde kontrol etmek için ağ analizlerini kullanırlar. Bir gerilim düzenleyicisi veya filtre tasarlarken, mevcut ağ türlerini kullanarak, bileşenlerin bileşen değerlerine göre doğrulamaya yardımcı olur. Problemshooting often includeolating loops: if a specific objector is over heating, grid analizi her kaynaktan mevcut katkıyı belirleyebilir.

Sınırlar ve Hazırlar

Yararlılığına rağmen, ağ analizi iyi tanımlanmış sınırlamalara sahiptir.Sadece planlı devreler için geçerlidir; planlanmamış devreler, seçilmiş bir ağaca dayanan döngü analizi gerektirir.In AC stabil-state analizi için, ağ analizi, karmaşık yönlendirmelerle doğal olarak değişebilir ve bir döngüde ortaya çıkan gerilim başka bir şekilde değişir - bu da, ayrıklıkta yapılan bir darbe ile yapılan bir darbe ile sonuçlanır.

Bir başka sınırlama, devre ideal operasyonel yükselteçler (op-amps) içerdiğinde meydana gelir, ancak çoğu zaman, herhangi bir profisyonel mühendisinin her iki yöntemle rahatlayabileceğini gösterir.

Ortam analizinin genişletilmesi, Laleya dönüşümlerinin frekans-bölge analizi için kullanılmasını içerir, dinamik sistemler için devlet uzay yöntemlerinin uygulanması ve grafik-theoretic döngü akımlarının büyük ölçekli ağlar için eklenmesini sağlar. Birçok gelişmiş ders kitabında, ağ topoloji ve lineer sistem teorisini anlamak için ağ geçidi olarak hizmet eder.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yapı analizinin teorik temelleri Kirchhoff'un gerilim yasasında güvenle geri kalanını ve bilgisayar tarafından çözülebilen geometrik mülkleri, mevcutları ve KVL'yi her bağımsız döngü, mühendisler ve öğrenciler, bir devredeki tüm şube akımlarını sistematik olarak belirleyebilebilirler. Matematiksel formülasyonu, el veya bilgisayar tarafından çözülebilen bir sistem haline getirir ve teknik elektrik mühendisliği eğitiminin bir temelini kalır.

Bununla birlikte, ağ analizi devreleri hakkında yapısal bir düşünme biçimini öğretir: döngülerin önemini vurgulamaktadır, mevcutların süperpozisyonu ve ağlarındaki simetriyi analiz eder.Bu destek ağ analizinin her zaman basit bir kanal değiştiricisi olarak kalmasını sağlar.Bu uygulama yöntemi, elektrik çözümlerinin devrelerinden gelen kaynaklarla ilgili net bir yol sunar.[TFLT]