世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
讨论

浅析:[为什么自激波形通常不是单一的正弦波]

[复制链接]
查看: 2231 |回复: 45
1
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-6 13:59:35
我们看到自激的波形,通常不是单一的正弦波,而是某种周期函数.为什么不是单一的正弦波呢?
收藏收藏
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-6 14:10:59
 
负反馈系统的闭环传递函数表达为:G(jw)=A(jw)/(1+A(jw)F(jw)),
A(jw):开环增益
F(jw):反馈系数
通常不是单一的正弦波,而是某种周期函数.为什么不是单一的正弦波呢?可否这样理解: 
系统的特征方程 A(jw)F(jw)+1=0,并不只是唯一解.
1.假如方程A(jw)F(jw)+1=0只有唯一解 w1, 那么自激的波形就是单一的正弦波(其频率=w1),比如文氏震荡.
2.假如方程A(jw)F(jw)+1=0的解有:w1,w2,w1w3,w4,.....wn.那么这n个频率的傅立叶反变换就是通常我们看到的自激的波形----某种周期函数!
上述是我个人的理解, 对否?
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-6 14:12:11
 
下面这话正确否?
满足幅值等于1,相角为-180度 是系统震荡的充要条件?
allen-leon
  • 积分:11858
  • |
  • 主题:158
  • |
  • 帖子:5411
积分:11858
版主
  • 2010-9-6 14:47:16
 
我看到的是正弦波。。。下图,左边的就是自激了吧??


zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-6 22:40:53
 
梁阿伦,你上个莫名其妙的图,没有上下文,没有原理图,猜谜呢啊~
allen-leon
  • 积分:11858
  • |
  • 主题:158
  • |
  • 帖子:5411
积分:11858
版主
  • 2010-9-7 08:59:47
 
张兄啊,这个是半桥的中点波形!!!
猜不出来吧。。。哈哈!!
正常来讲不应该有左边的那个正弦波的,,,
那时候IC进入burst mode。。。然后半桥中点波形就自激了。。。还没找原因。。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-7 12:21:52
 
你说的是 半桥桥臂的输出吗?
allen-leon
  • 积分:11858
  • |
  • 主题:158
  • |
  • 帖子:5411
积分:11858
版主
  • 2010-9-7 13:04:53
 
不是,其实就是下臂Vds的波形啊。。。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-7 13:06:16
 
正弦波的那段时间,在打嗝?
allen-leon
  • 积分:11858
  • |
  • 主题:158
  • |
  • 帖子:5411
积分:11858
版主
  • 2010-9-7 13:42:36
 
输出没体现出来,只是有异音!!
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-7 14:29:28
 
喂,伙计们,跑题了。。。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-8 12:38:10
 
呵呵~
要不你贴出个运放自激的波形出来,我们就图展开分析~
你先谈谈你自己的观点吧~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-8 13:42:04
 
我手头上暂时没有。。。。,
我的观点:在1楼呀。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-8 22:21:10
 
震荡的话,系统发散,而运放是有饱和特性的~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-9 09:14:37
 
满足幅值等于1,相角为-180度 是系统震荡的充要条件?
你说这个说法是错的。。。。
对于最小相位系统,这是判定系统是否稳定(收敛/ 发散)的判据,而不是判定震荡的。是吗?
之所以形成震荡,是因为放大器是有饱和特性,是这样的吗?
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-9 11:08:07
 
满足幅值大于1,相角为-180度 是系统震荡的一个必要条件~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-9 11:24:36
 
为啥大于1而不是等于1,你得要分析分析。。。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-9 11:28:19
 
相位滞后360度的时候,增益大于1,系统虽然不一定震荡,但它是震荡必须具备的条件~
相位相位滞后360度的时候,增益等于1,是形成稳定震荡的充要条件~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-9 11:44:43
 
要不是结合BODE完整判据,这里还真将人弄晕过去。。。
增益大于1 ,是必要条件。
增益=1才是充要条件。
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-9 11:55:02
 
相位相位滞后360度的时候,增益等于1,是形成稳定震荡的充要条件
为什么这么说?依据呢?
难道:相位相位滞后360度的时候,增益等于1 可以得出系统传递函数仅有“纯虚数”极点结论?
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-9 12:24:59
 
这里的传递函数,是开环的~
开环传递函数含有纯虚根,闭环不一定存在~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-9 13:17:01
 
相位相位滞后360度的时候,增益等于1
如何得出开环传递函数含有纯虚根?请恕我不动脑筋。。。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-9 18:59:51
 
呵呵,我并没有说这时候的开环传递函数含有纯虚根~
我上个图看看,可能不是很清晰~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-9 20:57:14
 
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-9 21:02:33
 
来看这个自激震荡的图:
将红虚线看作一个黑匣子,该系统没有输入,仍然有震荡输出。。。
黑匣子是个不稳定的系统。黑匣子系统传递函数必然有RHP,
如何将结论:相位相位滞后360度的时候,增益等于1 (上图的开环传函数的BODE)
和黑匣子系统传递函数联系起来?
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-9 22:07:18
 
系统不稳定,必然含有RHP?不一定吧~
我说说一个稳定的震荡,需要满足哪些条件:
1、开环增益为1,同时满足相位滞后360度~
2、相频特性负斜率穿越360度~
3、要有振幅控制电路,这个振幅控制电路,是非线性的~
4、要有起振条件:就是相位滞后360度的时候,开环增益大于1。
5、还要有选频电路,比如BEF(带阻滤波器)和BPF(带通滤波器)~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 08:26:46
 
系统不稳定,必然含有RHP?不一定吧~
何解?
系统的运动模态由系统闭环传递函数的极点和输入信号极点形式共同决定。
系统闭环传递函数的极点形成了系统的暂态过程
输入信号极点形成了系统稳态过程。
如果系统是稳定的,必然要求系统闭环传递函数的极点形成了系统的暂态过程是收敛的,暂态过程的终值必然为0
这就要求系统闭环传递函数的极点必须位于左半平面。这是最本质的东西。
伯德图判稳,奈奎斯特判稳。。。,都是间接地通过研究开环传递函数得出来的判据。因为开环传递函数和闭环传递函数含有等价的信息。
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 08:30:42
 
满足伯德图判稳,奈奎斯特判稳 条件,也就可以得出系统闭环传递函数的极点必在左半平面,
我认为下面这两个内容是等价的(重新抄录如下)。
1.满足伯德图判稳,或奈奎斯特判稳 条件
2.系统闭环传递函数的极点必在左半平面
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 08:35:54
 
现在就有个问题:
假如不满足伯德图判稳条件,对应的闭环系统传递函数的极点该是如何的呢?
比如:
1. 在穿越频率处,相位滞后=-180 ,对应的闭环系统传递函数的极点该是如何的呢?
2. 在穿越频率处,相位滞后>-180 ,对应的闭环系统传递函数的极点又该是如何的呢?
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 08:46:25
 
经常看到这样的字眼:
如果不满足伯德图判稳条件,系统将不稳定。
那么,什么叫不稳定?不稳定的体现形式是什么?
还有人总是说:如果不满足伯德图判稳条件,系统将不稳定,自激震荡。
为什么一定要自激震荡呢?如果不满足伯德图判稳条件,对应的闭环系统传函数的极点难道一定是右平面共扼复数或者共扼纯虚数?为什么不是正实数呢?
如果不满足伯德图判稳条件,对应的闭环系统传函数的极点是右平面正实数,那么不稳定的体现形式将不是正弦震荡,而是一个指数上升的直流,直到放大器饱和。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-10 21:42:27
  • 倒数4
 
稳定分为两种:渐进稳定和有界输入有界输出~
系统震荡的条件是 开环增益大于等于1,相位滞后360度~
反馈环路中,常用的运放,是有饱和特性的,最终会进入限幅震荡,即满足开环增益等于1,相位滞后360度~
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-10 12:39:40
 
你这个问题很好,不过可能有个笔误,相位裕量应为 相位滞后~
我说说我的观点:
1、在穿越频率处,相位滞后恰好为-180度,闭环传递函数必含有两个共轭虚根~
2、在穿越频率处,相位滞后超过了-180度,闭环传递函数必含有右半平面极点,可以是实根,也可以是共轭复根~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 13:07:27
  • 倒数9
 
哈哈,that is great ..
我要的就是这句话。谢谢兄台
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-10 11:23:44
 
既然都可以判稳,那就是殊途同归了~
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-10 11:23:11
 
哦~你以为你在说开环~
如果就闭环来说,肯定是含有RHP的了~
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-9 22:12:01
 
你给的这个图,非常好~
开环增益其实也就是反馈信号和输入信号的比值,
当满足开环增益为1的时候,反馈信号和输入信号完全相同,系统无法辨别,哪个是输入信号,哪个是反馈信号,
这时候拿掉输入信号,系统依然会有输出信号~
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-9 22:28:21
 
即使是负反馈引起的震荡,也要满足起振条件,也就是增益大于1的情况下,相位滞后360度~
但由于运放有饱和特性,最后会进入限幅震荡,严格说来,是自动进入限增益震荡,也就是满足增益等于1,相位滞后360度的震荡。
但这时候的输出波形,就不再是正弦波,而是一种周期波形,最常见的是三角波~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 08:11:39
 
23楼的输入端没有画上箭头,代表没有输入信号。
黑匣子,自身就能输出的正弦信号。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-10 12:43:42
  • 倒数10
 
负反馈震荡电路,很难有稳定震荡,就是因为其幅值和频率没有得到控制,最后进入限幅控制~
而限幅控制一旦加入电路,这个电路,就是非线性震荡,
所以一般的正弦震荡电路,都是非线性电路~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 14:07:53
  • 倒数8
 
结合你35楼的观点和分析:
负反馈震荡电路总是处在:右半平面极点和共轭虚根的边缘。
(因为元件稍微偏差会导致:在穿越频率处,相位滞后要么恰好为-180度,要么相位滞后超过了-180度)
谁也不知道:什么时候,闭环传递函数含有右半平面极点。什么时候,闭环传递函数含有共轭虚根。
因此,负反馈震荡电路无一例外地都加入限幅控制。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-10 19:25:35
  • 倒数7
 
看看负反馈不稳定震荡,常见的几种波形~
有点模糊,看不清楚~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 20:30:12
  • 倒数6
 
多谢。。。。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
  • 2010-9-10 22:24:49
  • 倒数3
 
其实,我原先觉得这个问题,需要从数学上进行定量分析的,
后来觉得,问题其实并没有想象的那么复杂,定性分析就可以了~
blueskyy
  • 积分:28371
  • |
  • 主题:129
  • |
  • 帖子:13401
积分:28371
LV10
总工程师
  • 2010-9-10 22:31:07
  • 倒数2
 
1。那你总结下你的定性分析。。
2。给出35楼的理论依据,可能不是间简单的事情吧。。。。。
zkybuaa
  • 积分:5639
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:3881
积分:5639
LV8
副总工程师
最新回复
  • 2010-9-10 22:34:07
  • 倒数1
 
定性分析的结论,在25楼和27楼已经给出~
flyback_power
  • 积分:559
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:28
积分:559
LV6
高级工程师
  • 2010-9-10 21:37:40
  • 倒数5
 
看得不是很清楚哦
热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦8层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)82437996 /(138 2356 2357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报 | 网站举报

Copyright 2008-2024 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348号-2   津公网安备 12010402000296号