Meşru Analize Giriş ve Pitfalls

Ağ analizi - ayrıca döngü analizi olarak da bilinir - doğrusal devre teorisinin bir temel taşı.Bir devrenin ağlarının her birine bağımsız akımlar atamak (başka döngüler içeren parçalar), mühendisler Kirchhoff'un gerilim Yasası (VL) bilinmeyen bölümler ve gerilimler için çözmek için sistematik olarak uygulayabilirler.

Meşru analiz sadece sabit devreler olmadan düz bir yüzey üzerinde çizilebilecek plan devreleri planlamak için geçerlidir.Bu alanda, gerilim kaynakları tarafından hükmedilen devreler için daha doğrudan bir yol sunar. Ancak, yöntem yanlış adımların ortak olduğu birkaç ince noktası görünür. Aşağıda, her hatayı ayrıntılı olarak inceler ve güvenilir iş temelini kullanarak.

1. Meşrutiyete Dayanananım

Yanlış veya belirsiz Yönelme Seçimleri

İlk ve en sık hata, ağ akımlarını rastgele veya tutarsız yönlerle atamaktır.Geçmişler herhangi bir yönde teorik olarak seçilebilirken, elde edilen denklemler sadece mevcut referans yönü açıkça tanımlanır ve analiz boyunca muhafaza edilir.Ortak bir blunder, bir ağ saati yönünden mevcut olanları etiketlemek ve daha sonra KVL'yi uygulamadaki işaretleri karıştırır.

Daha kötüsü, bazı öğrenciler “göçücüye” doğru doğru bir yaklaşımla ilgili gerçek şu anki yönü incelemeye çalışır, sonra herhangi bir paylaşılan şube aracılığıyla mevcut olan işaretlerin iki döngü akımının belirsiz farkı olduğunu ve bu farkın işaretinin düzgün bir şekilde ele alındığına işaret eder.

Ortak Branş Confüzyon

İki ağ bir şube paylaştığında, net şu anda, bir ortak direnicinin içinde bulunduğu gibi, I2|I2|I2|) - I1), her iki mevcut katkının da dahil olduğunu unutmayın.

[FONT:0)Tip:[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici:0))[I mesh1 – I mesh2)[Döneticileri takmadan önce tüm paylaşılan elementleri ifade etmeye çalışırsınız.

2. KVL Equations'da hata imzalayın

Proonsistent Polarity of Ger Drops

Kirchhoff'un gerilim miktarı, herhangi bir kapalı döngünün etrafında gerilim miktarını eşitlediğini belirtiyor. ancak her bir gerilime atanan işaret, aynı bölümdeki işareti geri çevirmek ve kutupsal bir hatanın yanı sıra, bir direnç yönüne karşı da bir gerilime karşı çıkıyor.

Birçok ders kitabı aşağıdaki kuralı tavsiye eder: Mevcut ağ akımı yönünde bir döngüyü tersine çevirirseniz, bir direnişle karşılaşırsanız ve mevcut yön, traversal yöndeki maçları alır, gerilim değişikliği şöyledir:0-IREğer her zaman traversal karşılanırsa, gerilim değişikliği şu anda 7 °C[D)[Dönemli bir işaretle geçer.

Gerilim Kaynağı Polarite Hataları

Gerilim kaynakları, mevcut ağlardan bağımsız olarak sabit bir kutupluğa sahiptir.Eğer bir ağ mevcut pozitif bir kaynağa girerse, bu kaynak kutupluluğa katkıda bulunur - veya traversal negatif tarafa taşınırken kaynağı geri almayı unutur - her zaman hata kaynağına katkıda bulunursa.

[FONT:0)Pro ipucu:[Dönetici:0) Üç adımlı bir işlem kullanın: (1) Direndeki mevcut yön yazın. (2) Her bir element için, traversal pozitif veya negatif terminale girip girildikten sonra not edin. (3) Forors, writeETHFLT:2|I mesh * R) + #(veya [[I1-I2)R|Dışarıya doğru hareket edersek)

3. Medeni Equations'da Bağımlı Kaynaklara Ugnoring

Bağımlı kaynaklar (adili veya mevcut kontrol edilen) genellikle yükseltici ve geri bildirim devrelerinde görülür. Hata onları bağımsız kaynaklar olarak tedavi eder.Bağımlı bir kaynak mevcut olduğunda, çıktısı devrede başka bir gerilim veya mevcut bir fonksiyonudur. Bu ilişkiyi, kontrol değişkenlerini ağ akımlarına bağlarken yazmalısınız.

Örneğin, bir gerilim kontrollü gerilim kaynağı (VCVS) değerden dolayı değer:0) V x) şu anda ağ geçidinde kullanılan ağ akımları açısından ifade edilmelidir.).V x)

[FONT=0)Sistematik yaklaşım:[Döneticileri yazmaktan sonra, her bağımlı kaynağı tanımlamak. Kontrol parametresini sadece ağ akımlarının lineer bir kombinasyonunu yazın.[Döneticileri değiştir]

4. Mevcut Kaynağı ve Supermeshes

Supermesh Teknikleri

Mevcut bir kaynak iki ağ arasındaki sınırda yatıyorsa, standart ağ analizi doğrudan kaynakta bir gerilim damlasını atamaz (since gerilim bilinmemektedir). Bunun yerine, mevcut kaynağı tedavi etmeye çalışmanız gerekir.Dörtücük[Döneticileri değiştir)

Bir başka hata, mevcut kaynağın sağladığı kısıtlama denklemini unutur: 0:0)I source = I meshA – I meshB[Dönetici üzerine bağlı olarak) ve sonra da mevcut kaynağın ayrı bir denklem olarak ilişkili olduğunu ekliyor.

Isolated Current Sources

Mevcut bir kaynak herhangi bir başka ağla paylaşılmazsa, ağ mevcut o kaynak tarafından sabitlenir.Bu ağ için bir KVL denklemi yazmayın, ağ mevcut değerine eşit (doğru işareti ile) ve omit the denklem.

[FONT:0)Example:[Dönetici:[Dönetici:0)[0)[0)[[değiştir | kaynağı değiştir] (varlıklılık bağının eğimi) ile uyumlu olarak, sadece diğer ağların KVL denklemleri yazmaya çalışır.

5. Paylaşımlı Zemin Referansları için Hesabı unutun

Medeniyet analizi doğal olarak [[0) akımlar[[Döneticiler[Döneticiler) ile ilgili olarak, birçok uygulama, bir referansa göre (vardır) bağlantının doğrudan doğruya doğru doğru doğru doğru olduğunu varsaymaktır.In fact, a Dirençteki gerilime bağlıysa, kutuplulukta olan gerilim.

Kısıtlamadan kaçınmak için, her bir şube aracılığıyla net akımı her zaman hesaplayın. Sonra, sonunda düğümleri hesapladığınızda, şube akımlarını ve Ohm Yasasını kullanın, referans noktasından gelen gerilim damlalarını ekleyin.

6. Overlooking Me Analysis Limitations: Non-Planar Devres

Meşru analiz sadece plan devreleri için çalışır. Ancak bazı mühendisler bunu, bağlantı olmadan kırmızı çizilemeyecek olan telleri devrelere zorlamaya çalışır. Sonuç gerçekten planlanmamış bir denklem setidir (üç boyutlu kabloda) yerine, [[D:0)nodal analizi).[KCL’ye göre) veya devreyi mümkün değilse yeniden planlayıcı olarak çevirerek yeniden başlatır.

İlgili bir gözetim, herhangi bir döngünün bir ağ olduğunu varsayıyor. Mecnun başka bir döngü içermediğini bir döngü olması gerekir -yani diğer ağların lineer kombinasyonlarını içeren daha büyük bir döngü kullanarak, eşsiz bir şekilde çözülemeyen bir bağımlı sisteme yol açamayacağı.

7. Sonuçlara Geçiş Neglecting to Validate Results

Dikkatli bir kurulumla bile, arithmetic veya cebirsel hatalar kaybolabilir. Ortak bir tavır, çapraz kontrol olmadan ilk çözümü kabul etmektir. Geçerlilik teknikleri şunları içerir:

  • [FONT=0)Power denge:[Dönetici: 0 3) Kaynak ve toplam güç tarafından sağlanan toplam gücü dengelemek, direnççiler tarafından karşılanmalıdır.
  • [FONT:0)Nodal analizi:[[Dönem:[Dönem: 0,0))[[Dönetici:[Dönetici:0))))[[[Dönetici:[Dönetici:[Dönlendirmeler:))) ve sonuçları karşılaştırmak.
  • [FONT:0)Simulation:[Dönetici:2) ([Dönemli)))))))))))[Dönemli: · 4|))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))
  • [FONT:0) Her bir ağda KVL'yi kontrol edin:) Hesaplanan mevcutlarınızı kullanarak her bir ağdaki gerilimlerin toplamının sıfır olduğunu garanti edin.

Geçerliliği görmezden gelmek, daha büyük tasarımlara kadar sürekli hataları becerebilir, donanım prototiplerinde pahalı hatalara yol açabilir.

8. Aynı Meşrutajda Birden Çok Gerilim Kaynağının Kullanılması

Bir ağ bir gerilim kaynağına sahip olduğunda, bir tane yanlış bir şekilde özetlenebilir. Standart kural yükselip, bir +12 V artışına yol açan tüm kaynakları, aynı yönde olumlu bir şekilde tedavi etmektir.(veya bir +5 V) Yazının devamı:0.12.

Flawless Me Analizi için Kapsamlı İpuçları

  • [FONT:0] Devreyi neatly olarak çizin: Tüm düğümler, bileşenler ve bileşen değerleri.Indicate gerilim kaynağı kutupite + ve - semboller.
  • [FONT:0)Choose ağ akımları: Kongre tarafından her ağ için bir saat yönünde bir yöne doğrultul.Bu, işaret örüntü öngörülebilir hale getirir.
  • [FONT:0) KVL'yi her bir ağ için yaz:[Dönetici] Bir rastgele noktada başlayın, ağ geçidine geçin, yüksek gerilim negatif olarak yükselir (veya tersi olarak) - sadece tutarlı olun.
  • [FONT:0]Handle paylaşılan şubeler:[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici: 4 )))[Dönetici: 4 )))))))))[Düzücükler (I i)[I i)[I i)[I i)[I i)[I i)[i]
  • [FONT:0]Supermesh:[Dönetici:[Dönemli kaynak iki ağ arasında olduğunda, mevcut kaynağı geçici olarak kaldırır, iki ağlarını bir süpermesh'e birleştirir, KVL'yi süpermesh'a yazın ve sonra kısıtlama denklemini ekleyin:2I source = I m1 – I m2).
  • [FONT:0)Dependent kaynakları:[Dönetici:[Dönetici:0) Her zaman kontrol değişkenlerini çözmeden önce ifade eder.
  • [FONT:0)Check birimleri:[Döneticileri:[Döneticileri) Tüm direnişlerin ohms, voltlarda gerilimler ve altüst sayılardan önce amperlerde mevcut.
  • [FONT:0)Çevirisel olarak:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:)) Matris yöntemleri veya ortadan kaldırma. yapılandırılmış bir yaklaşımla işaretlerin takip etmeyi devam edin.
  • [FONT:0) Bir simülasyonla fark edin: [Dönetici: [Dönetici:0) Hızlı bir SPICE simülasyonu, el hesaplamalarını doğrulayacaktır ve herhangi bir yanlış adım ortaya çıkaracaktır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Anahtar analizi, doğru uygulanan ve doğrulanmamış devrelerin doğru şekilde sunulmasında güçlü bir tekniktir. Yukarıda belirtilen ortak hatalar - anahtar adımların hazırlanması, işaret hataları, bağımlı kaynakların yanlış ele geçirilmesi ve mevcut kaynakların düzeltilmesi, işaretsizliğin gözden geçirilmesi ve doğrulamaması - her iki akademik egzersiz ve profesyonel tasarımda hataların büyük çoğunluğu için sayın.