Chapter 13 Techniques of Design-Oriented Analysis: The Feedback Theorem

news2024/11/24 23:11:06

Chapter 13 Techniques of Design-Oriented Analysis: The Feedback Theorem

从这一章开始讲负反馈Control系统和小信号建模.

13.2 The Feedback Theorem

首先介绍 Middlebrook’s Feedback Theorem

考虑下面负反馈系统

$

传输函数 G=uo/ui
G ( s ) = u o u i = G ∞ T 1 + T + G 0 1 1 + T G(s)=\frac{u_{o}}{u_{i}}=G_{\infty }\frac{T}{1+T}+G_{0}\frac{1}{1+T} G(s)=uiuo=G1+TT+G01+T1
T为Loop Gain 环路的增益
T ( s ) = u y ( s ) u x ( s ) ∣ u i = 0 T(s)=\frac{u_{y}(s)}{u_{x}(s)}\bigg|_{ui=0} T(s)=ux(s)uy(s) ui=0
ideal forward gain 理想正向增益, G_inf为通过uz 消除(null) uy后, ui到uo的传输函数.

G_inf其实就是利用运放虚短和虚断来推导Vout/Vin
G ∞ ( s ) = u o ( s ) u i ( s ) ∣ u y → 0 G_{\infty }(s)=\frac{u_{o}(s)}{u_{i}(s)}\bigg|_{u_y\to 0} G(s)=ui(s)uo(s) uy0
当Loop Gain T-> inf时, G=G_inf

G0为通过uz 消除(null) ux后, ui到uo的传输函数
G 0 ( s ) = u o ( s ) u i ( s ) ∣ u x → 0 G_{0}(s)=\frac{u_{o}(s)}{u_{i}(s)}\bigg|_{u_x\to 0} G0(s)=ui(s)uo(s) ux0
当Loop Gain T-> 0时, G=G0

Null loop Gain Tn(s): 引入Uz来消除null uo(s)
T n ( s ) = u y ( s ) u x ( s ) ∣ u 0 → 0 T_n(s)=\frac{u_{y}(s)}{u_{x}(s)}\bigg|_{u_0\to 0} Tn(s)=ux(s)uy(s) u00

T n ( s ) T ( s ) = G ∞ ( s ) G 0 ( s ) \frac{T_n (s)}{T(s)}=\frac{G_\infty (s)}{G_0(s)} T(s)Tn(s)=G0(s)G(s)

13.3 Example: Op Amp PD Compensator Circuit

我们以下面负反馈op-amp为例

假设运放为单极点系统
G o p ( s ) = G o p 0 ( 1 + s ω 1 ) G_{op}(s)=\frac{G_{op0}}{(1+\frac{s}{\omega_1})} Gop(s)=(1+ω1s)Gop0
Voltage injection模型为

Ideal forward gain: 其实就是利用运放虚短和虚断来推导Vout/Vin, 即G_inf
G ∞ ( s ) = v o u t ( s ) v i n ( s ) ∣ v y → 0 G_{\infty }(s)=\frac{v_{out}(s)}{v_{in}(s)}\bigg|_{v_y\to 0} G(s)=vin(s)vout(s) vy0
vy null to 0, 因此op输入端v-也被null to 0.

我们可以用运放的虚短和虚断特性来推导vout/vin. v- = v+ = 0即virtual ground

Loop Gain, T(s) 环路的增益.
T ( s ) = v o u t v x v − v o u t v y v − T(s)=\frac{v_{out}}{v_{x}}\frac{v{^-}}{v_{out}}\frac{v_y}{v{^-}} T(s)=vxvoutvoutvvvy
前两项就是电阻电容的voltage divider传输函数, 第三项为Gop

G0为调节Vz, 从而Vx nulled to 0. 即运放输出为0
G 0 ( s ) = v o u t ( s ) v i n ( s ) ∣ v x → 0 G_{0}(s)=\frac{v_{out}(s)}{v_{in}(s)}\bigg|_{v_x\to 0} G0(s)=vin(s)vout(s) vx0

因此G0也是电阻电容的voltage divider传输函数

Tn为null output的loop gain


T n ( s ) = v y ( s ) v x ( s ) ∣ v o u t → 0 T_{n }(s)=\frac{v_{y}(s)}{v_{x}(s)}\bigg|_{v_{out}\to 0} Tn(s)=vx(s)vy(s) vout0

因此Loop Gain可推导为
T ( s ) = G 0 ( s ) T n ( s ) G ∞ ( s ) T(s)=\frac{G_{0}(s)T_{n}(s)}{G_{\infty }(s)} T(s)=G(s)G0(s)Tn(s)

最终Transfer Function, G= Vout/Vin
G ( s ) = v o u t v i n = G ∞ T 1 + T + G 0 1 1 + T G(s)=\frac{v_{out}}{v_{in}}=G_{\infty }\frac{T}{1+T}+G_{0}\frac{1}{1+T} G(s)=vinvout=G1+TT+G01+T1

f<30MHz, G0/(1+T)很小,

当f<fc (crossover frequency),G = G_inf

当f>fc (crossover frequency), G和G_inf差异很大

13.4 Example: Closed-Loop Regulator

Chapter 14 Circuit Averaging, Averaged Switch Modeling, and Simulation

这一章讲电路的平均化 Circuit averaging.

其核心思想就是把switch+diode替换成理想开关, 然后加上小信号模型

buck, boost, general two-switch的小信号模型如下

这样就能推导出converter的小信号模型了

对于电力电子系统的设计和仿真, 分为三种:

  1. 利用自带的器件库, 采用Cadence, SPICE, LTSpice等工具进行transient仿真. 好处精度高, 坏处费时费力.
  2. 简化器件模型, MOS换成Ron, 用PLECS and SIMPLIS仿真
  3. 平均化模型. 研究steady-state下电压,电流波形, 忽略ripple. 研究小信号模型. 可以给设计insight提供指导.

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1523193.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

C/C++火柴棍等式

有n根(n<24)火柴棍&#xff0c;你可以拼出多少个形如“ABC"的等式?等式中的A、B、C是用火柴棍拼出的整数(若该数非零&#xff0c;则最高位不能是0)。用火柴棍拼数字0-9的拼法如图所示: 依次需要用到的火柴棍数目为6 2 5 5 4 5 6 3 7 6 。 如果是初学者可能会这么写。 …

Java多线程学习(一)

多线程学习&#xff08;二&#xff09;&#xff1a;http://t.csdnimg.cn/Q8Koc 目录 1、什么是多线程 2、如何创建多线程&#xff08;多个方法&#xff09; 方法一&#xff1a;继承Thread类创建线程 方法二&#xff1a;实现Runnable接口创建线程 方法三、实现Callable接口…

JDBC编程(Mysql)

目录 1.什么是jdbc 2.使用 2.1下载mysql数据库驱动 2.2导入项目 2.3编写代码 2.3.1数据源 2.3.2和数据库服务器建立连接 2.3.3构建一个操作数据库的sql语句 2.3.4执行sql 2.3.5释放前面创建的各种资源 2.3.6运行java程序 2.4其他操作 2.4.1修改操作 2.4.2删除操作…

微信小程序开发学习笔记——3.11完成form评论案例的实现逻辑

>>跟着b站up主“咸虾米_”学习微信小程序开发中&#xff0c;把学习记录存到这方便后续查找。 课程连接&#xff1a;https://www.bilibili.com/video/BV19G4y1K74d?p25&vd_source9b149469177ab5fdc47515e14cf3cf74 一、javascript参考手册——splice https://www.…

Instagram代运营和自营优缺点比较 CloudNEO:您全球社交媒体代运营的综合解决方案

在社交媒体营销中&#xff0c;Instagram作为一种非常受欢迎的平台&#xff0c;已成为企业推广品牌和吸引客户的重要工具。然而&#xff0c;对于企业来说&#xff0c;是选择代运营还是自营Instagram账号呢&#xff1f;让我们来比较一下它们各自的优缺点&#xff0c;并推荐CloudN…

plt保存PDF矢量文件中嵌入可编辑字体(可illustrator编辑)

背景&#xff1a; 用默认 plt.savefig() 保存图片&#xff0c;图中文字是以瞄点保存&#xff0c;而不是以文字格式。在编辑矢量图中&#xff0c;无法调整文字大小和字体。 方法&#xff1a; import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np# ------输出的图片为illustr…

C#,动态规划问题中基于单词搜索树(Trie Tree)的单词断句分词( Word Breaker)算法与源代码

1 分词 分词是自然语言处理的基础,分词准确度直接决定了后面的词性标注、句法分析、词向量以及文本分析的质量。英文语句使用空格将单词进行分隔,除了某些特定词,如how many,New York等外,大部分情况下不需要考虑分词问题。但有些情况下,没有空格,则需要好的分词算法。…

2024年嵌入式校招

春招指的是一年中的春季招聘季节&#xff0c;即每年的3月份至5月份&#xff0c;是许多公司和组织开始招聘新毕业生或经验较少的求职者的时间。春招通常是大学生或研究生即将毕业&#xff0c;进入社会工作的重要时期。在这个时期&#xff0c;许多公司会举行一系列的宣讲会、招聘…

【原创】java+swing+mysql二手车交易管理系统

前言&#xff1a; 本文主要介绍了二手车交易管理设计与实现。首先&#xff0c;通过市场需求&#xff0c;我们确定了二手车的功能&#xff0c;通常的二手车交易系统都是B/S架构&#xff0c;然而我们今天要用javaswing去开发一个C/S架构的二手车交易管理系统&#xff0c;主要功能…

llinux C语言在网络编程时使用标准IO

目录 fdopen(3)函数 使用标准IO发送数据 使用标准IO接收数据 注意 先看一个简单的TCP客户端程序&#xff1a; #include <stdio.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/socket.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <…

【数据结构和算法初阶(C语言)】队列实操(概念实现+oj题目栈和队列的双向实现以及循环链表难点题目详解!)

目录 1. 队列的概念及结构 2.队列结构存在的意义应用 3.队列实现的结构选择 4.队列实现 5.队列对数据的处理 5.1队列初始化 5.2队尾入数据 5.3队头出数据 5.4获取队列尾部元素 5.5获取队列头部元素 5.6获取队列中元素个数 5.7检测队列是否为空 5.8销毁队列 6.循环队列补充 7.使…

C语言之快速排序

目录 一 简介 二 代码实现 快速排序基本原理&#xff1a; C语言实现快速排序的核心函数&#xff1a; 三 时空复杂度 A.时间复杂度 B.空间复杂度 C.总结&#xff1a; 一 简介 快速排序是一种高效的、基于分治策略的比较排序算法&#xff0c;由英国计算机科学家C.A.R. H…

矩阵中移动的最大次数

文章目录 所属专栏:BFS算法 题目链接 思路如下&#xff1a; 1.首先我们需要从第一列开始遍历&#xff0c;寻找每一个都能够满足条件的位置&#xff0c;将它插入到数组里面 2.第一列遍历完了后我们先判断第一列的数是否都满足条件插入到数组里面&#xff0c;如果数组为空&#…

03.事件进阶

一、事件流 事件流是对事件执行过程的描述&#xff0c;了解事件的执行过程有助于加深对事件的理解&#xff0c;提升开发实践中对事件运用的灵活度。 如上图所示&#xff0c;任意事件被触发时总会经历两个阶段&#xff1a;【捕获阶段】和【冒泡阶段】。 简言之&#xff0c;捕获…

肝了三天,完成了AIGC工具网站大全,建议收藏再看

说是肝了三天&#xff0c;其实远远不止&#xff0c;前前后后&#xff0c;从资料搜集到最后整理成文&#xff0c;有近一个月了&#xff0c;大家看在整理不易的份上&#xff0c;给点个赞吧&#xff0c;不要光顾着收藏呀&#xff01; 国内网站 AIGC 导航 https://www.aigc.cn 网…

wayland(xdg_wm_base) + egl + opengles 渲染使用纹理贴图的旋转 3D 立方体实例(十三)

文章目录 前言一、使用 stb_image 库加载纹理图片1. 获取 stb_image.h 头文件2. 使用 stb_image.h 中的相关接口加载纹理图片3. 纹理图片——cordeBouee4.jpg二、渲染使用纹理贴图的旋转 3D 立方体1. egl_wayland_texture_cube.c2. Matrix.h 和 Matrix.c3. xdg-shell-client-pr…

使用 pnpm 搭建 monorepo 项目

引言 在我之前的开发经历中&#xff0c;并没有实际使用过 Monorepo 管理项目&#xff0c;尽管之前对此有所了解&#xff0c;但并未深入探究。然而&#xff0c;如今许多开源项目都采纳了 Monorepo 方式&#xff0c;对于不熟悉它的开发者来说&#xff0c;阅读和理解这些项目的源…

关于使用过别人的GitHub/Gitee账号提交东西到仓库后,自己的仓库提交失败问题的解决方法

目录 引言 问题出现的原因 问题的解决方法 打开控制面板 方法一&#xff1a; 方法二&#xff1a; 进入Windows凭据管理器 结语 引言 这个问题折磨了我将近三个小时&#xff0c;为了减少有人和我一样走弯路且防止自己忘记解决方法&#xff0c;便有了这篇文章。 问题出现…

【洛谷 P8602】[蓝桥杯 2013 省 A] 大臣的旅费 题解(图论+深度优先搜索+树的直径+链式前向星)

[蓝桥杯 2013 省 A] 大臣的旅费 题目描述 很久以前&#xff0c;T 王国空前繁荣。为了更好地管理国家&#xff0c;王国修建了大量的快速路&#xff0c;用于连接首都和王国内的各大城市。 为节省经费&#xff0c;T 国的大臣们经过思考&#xff0c;制定了一套优秀的修建方案&am…

uv 必备的工具 ps ai 全家桶合集

非常稀有的资源 &#xff0c;必应搜索 易品资源yipinziyuan 可以找到