Ini pertanyaan yang sangat umum. Dalam teknik elektro tingkat sarjana, siswa biasanya diajarkan tentang respons langkah ke sirkuit LC (urutan kedua).

Ini biasanya ketika banyak parameter diperkenalkan, beberapa di antaranya

• bangun waktu
• waktu puncak
• persentase overshoot
• waktu penyelesaian

Definisi ini dapat ditemukan di berbagai sumber, seperti wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Settling_time

dan rumus terperinci ada untuk banyak dari jumlah ini https://ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-004-dynamics-and-control-ii-spring-2008/lecture-notes/lecture_21.pdf

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

Saya tidak memiliki latar belakang desain sirkuit yang luas, saya menduga bahwa parameter ini dapat digunakan sebagai aturan praktis untuk menghitung fungsi transfer sistem, atau lokasi kutub, dll. Saya tidak tahu bagaimana mereka dapat digunakan dalam kenyataan.

Dapatkah insinyur listrik yang bekerja dalam desain rangkaian mengomentari manfaat praktis dari parameter ini? Atau apakah parameter ini ditemukan oleh beberapa algoritma yang digunakan dalam proses desain?

Terimakasih banyak!

Jawaban singkat - Dalam 20 tahun saya belum melakukannya sekali.

Jawaban yang lebih panjang:
Ini sangat tergantung pada bidang tempat Anda bekerja.

Apakah Anda harus khawatir tentang waktu naik, waktu jatuh dll ... Ya. Tidak untuk setiap sinyal, sebenarnya Anda biasanya hanya peduli pada mereka untuk sebagian kecil dari sinyal. Mengetahui yang mana yang penting adalah bagian penting dari pekerjaan.

Tetapi bagi mereka yang peduli rumus dalam buku ini cukup tidak berguna, mereka bagus untuk perkiraan lintasan pertama tetapi jika perkiraan kasar cukup baik itu mungkin bukan sinyal yang terlalu kritis untuk memulai. Sirkuit dunia nyata mana pun terlalu rumit untuk dianalisis secara detail dengan tangan, alih-alih Anda menjalankan simulasi alih-alih menggunakan rumus dalam buku dan simulator sudah mengetahui rumusnya.
Jadi rumus buku itu bagus karena Anda mengerti apa yang dilakukan simulator di balik layar dan asumsi serta batasan apa yang dilakukannya. Ada banyak yang bisa dikatakan untuk menghargai apa yang dilakukan alat Anda di latar belakang, jika tidak ada yang membantu mencari tahu mengapa mereka merusak atau mengeluh tentang hal-hal ketika mereka melakukannya. Tetapi Anda tidak perlu mengingat atau bahkan dapat mengerjakan matematika yang terjadi di balik tirai.

Dan akhirnya apa pun yang dikatakan simulator setelah Anda membangunnya, Anda mengeceknya di dunia nyata karena seperti kata pepatah dalam teori dan praktik adalah sama. Dalam praktiknya tidak.

Perhitungan ini benar-benar digunakan oleh EE profesional, untuk beberapa orang setiap hari. Namun, bagi banyak pekerjaan ini telah diberikan kepada perangkat lunak simulasi, seperti LTSpice, yang juga digunakan setiap hari. Umumnya simulasi jauh lebih cepat untuk diselesaikan, sehingga jauh lebih produktif daripada melakukan perhitungan dengan tangan.

Saya biasanya menggunakan rumus hanya untuk mendapatkan ide umum tentang apa yang diharapkan (katakanlah, dalam urutan besarnya), dan meninggalkan angka aktual berderak ke simulator.

Anda merujuk pada rumus dasar ini pada awalnya dan kemudian menemukan dunia nyata memiliki banyak karakteristik non-linear seperti detektor fase XOR dalam respons loop PLL kedua ketika Anda melebihi batas fase atau bahwa semua filter Low Pass menyebabkan Inter-Symbol-Interference (ISI) kecuali filter beresonansi dalam simbol biner maka Anda menerapkan "Raised Cosine" Filter untuk zero jitter.

Pelajaran yang Paling Penting untuk dipelajari, adalah untuk memahami masalah-masalah untuk tekanan lingkungan apa pun, pengaruh dari EMI, SNR dan Spesifikasi Desain BAIK TULIS tanpa batasan implementasi. yaitu "spesifik non-implementasi. Memahami ini lebih baik, dengan membaca spesifikasi yang baik seperti komponen komersial dan membuat proyek Anda ditentukan dengan baik untuk mengetahui SEMUA persyaratan untuk input dan output seperti Z, V, I, dari t dan f dan SEMUA TOLERANSI, maka Anda memiliki sesuatu untuk divalidasi, uji dan memiliki kriteria penerimaan yang baik dan margin untuk kesalahan dan uji kegagalan untuk mengetahui konsekuensinya, tautan terlemah dan deteksi kesalahan, aspek koreksi dari desain Anda.

Mereka tidak mengajarkan ini di sekolah. Tetapi Anda dapat belajar dengan cepat dengan memperhatikan detail.

Kemudian Anda belajar cara membuat sistem lebih linier dengan batasan atau rentang terbatas atau bandwidth ganda atau loop PID yang lebih baik untuk meminimalkan atau mencegah overshoot dengan mengubah mode umpan balik dari mode akselerasi ke kecepatan ke posisi.

Beberapa keterampilan penting penting yang berguna dalam Elektronik Analog / Digital adalah untuk melakukan analisis Sensitivitas, Toleransi kasus terburuk, Desain Eksperimen (DoE), Pengujian Margin (mis. Ubah kesalahan Pasokan,% Jam kesalahan dan getaran secara bersamaan) dan Rencana / Verifikasi Uji Rencana Proses atau DVT / PVT.

Saya telah menggunakan lusinan alat yang berbeda untuk Simulasi dari alat kelas atas ke alat gratis seperti VSpice, Mag-desainer, desainer Filter, Bode Analyzers, Network Analyzers, Modal Analyzers, dan ... 96 channel Logic Analyzers. Kadang-kadang semuanya bekerja ketika Anda meletakkan semua probe pada .... Tapi akhir-akhir ini untuk acara N katakan saya suka semua puluhan alat Java Fisika termasuk analisis rangkaian dengan contoh PLL tipe II primitif ini .

Untuk Sistem Orde 2 linier, saya lebih suka tolok ukur yang saya uji sendiri;

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

• Step Response Overshoot = 200% untuk Q & 70% tinggi untuk teredam kritis.
  • $f_o$
• Anda belajar setelah Verifikasi Tes dengan Analyzer Spectrum dan DSO untuk mengembangkan persamaan Anda untuk hubungan Impedansi dan Kekuatan yang berbeda
• mis. untuk ketinggian drop yang diberikan,, dan stop height, (pada sebagian besar material)

  • $g= \frac{drop. height}{stop. height}$
    • diverifikasi dengan akselerometer, diikuti oleh osilasi teredam
    • juga penting adalah kecepatan vs kejut dalam g untuk membuat kurva daya inversi panggilan Fragility Boundary untuk interval waktu yang berbeda dari impuls mekanis.

Pengalaman Anekdotal

Ketika saya mulai pada tahun 1975, saya biasanya melakukan semua perhitungan saya pada grafik Nomped Impedansi kecuali saya membutuhkan akurasi 1%. Grafik ini berfungsi baik untuk filter seri atau shunt dari banyak jenis. Kemudian Anda mempelajari rentang nilai L dan C yang berguna untuk rentang impedansi yang berguna. mis. Filter riak pasokan ke filter data / sinyal. Tetapi untuk filter RF serius, mereka akan> bandstop-bandpass orde 5 dengan spesifikasi kompleks menggunakan karakteristik umum seperti Bessel, Cauer, Gaussian dll.

Dengan rasio reaktansi / impedansi saya mendapatkan Q dan dari frekuensi resonansi saya mendapatkan bandwidth yang memberi saya waktu respon urutan pertama.

Atau dari nilai RC saya mendapatkan frekuensi sudut.

Atau untuk filter Tuned dengan L dan F, saya dapat memilih Q dan C baik resonan atau anti resonan (180 atau 0 deg)

Anda dapat menemukan ini dan bagan serupa dengan mencari di web "RLC NOMOGRAPH"

Jawaban ini tidak dimaksudkan untuk mengajari Anda cara menggunakan lusinan aplikasi, alih-alih mengasumsikan Anda memiliki pemahaman yang kuat tentang Q, ESR, ESL, garis strip Zo dan semua variasi aplikasi RLC dan hanya ingin mendapatkan "Sliderule speed vs jawaban kalkulator ".

Kami menggunakan Aturan Geser untuk akar kuadrat dan mengalikan pada tahun 1975 dan memiliki pertanyaan ujian untuk secara statistik menentukan akurasinya pada setiap skala; log, x, pembagian, dll.

• Dalam retrospeksi, itu tergantung pada gairah hidup Anda, keberuntungan, peluang dan keterampilan. apa yang biasanya Anda ingat, adalah bahwa Anda pernah tahu bagaimana membuktikan Hukum Gauss. atau metode Runga Cutta atau persamaan nilai Eigen atau integral non-linear. Ini semua adalah Alat yang mungkin tidak akan pernah digunakan lagi, sampai Anda memiliki masalah yang membutuhkannya, maka Anda mungkin menemukan cara yang lebih mudah, tetapi Anda memahami bahwa seseorang telah melakukan ini sebelumnya dan Anda belajar dari mereka bagaimana menyelesaikannya dengan cara baru.

• Universitas bukan hanya tentang alat pemecahan masalah dan persamaan yang mungkin tidak pernah Anda gunakan, tetapi mengetahui bagaimana memahami apa yang Anda lihat dan dengar dengan dasar-dasar seperti perilaku isolator oleh Fourier Spectrum tentang perilaku non-linear atau bagaimana Hukum Ohm berlaku untuk Kehidupan di begitu banyak cara yang absurd namun introspektif.

• Univ adalah semua tentang belajar cara mengajar diri sendiri teknologi baru dan menemukan solusi yang mungkin tampak mustahil, namun dari masa lalu, Anda tahu solusi mungkin ada dan Anda harus menemukan cara membuatnya bekerja dengan kolaborasi.

FWIW sekitar 40 tahun kemudian, saya menikahi Ibu mertua dari putra (yang juga merupakan U of T EE prof) dari Prof saya di Winnipeg U of M di Controls Systems 401, yang mengajari saya bagaimana menganalisis Bode Plots, overshoot , analisis kuadrat kesalahan kumulatif terpadu dan Root Locus. Sekarang ketika saya melihat pengemudi truk profesional, saya membandingkan perhitungan ini di kepala saya jika saya bosan mengemudi di jalan raya dan membandingkan dengan pengemudi mobil konsumen yang kendur dan membayangkan bagaimana algoritma mobil mengemudi robot otomatis bekerja hari ini dengan loop PID dan kompensasi untuk analisis penghindaran risiko dan overshoot dari perolehan yang berlebihan karena algoritma perangkat lunak pada video kecepatan tinggi dan topik-topik lain yang menjengkelkan seperti ...

Insinyur merancang berbagai hal karena ada pelanggan yang menginginkan atau membutuhkan sesuatu. Parameter waktu yang Anda tanyakan dan yang lainnya memengaruhi seberapa puas pelanggan. Saya akan mengatakan insinyur menghitung parameter ini dari fungsi transfer karena mereka tahu bagaimana mereka dirasakan oleh pelanggan.

Salah satu contoh yang bisa saya berikan adalah amplifier video pada masa CRT. Ini biasanya memiliki umpan balik sehingga parameter yang Anda sebutkan semua akan hadir. Sekarang bayangkan sebuah adegan di mana ada transisi tajam dari hitam ke putih. Jika ada overshoot besar, waktu penyelesaian yang lama, pelanggan akan melihat serangkaian garis gelap dan terang. Ini biasanya tidak menyenangkan bagi pemirsa. Tetapi beberapa overshoot sebenarnya diinginkan untuk pelanggan karena membuat ujung-ujungnya terlihat lebih tajam. Rekayasa sedang mencari overshoot yang ditentukan untuk menyenangkan pelanggan.

Jadi parameter yang Anda tanyakan berasal dari fungsi transfer. Fungsi transfer datang dari komponen yang dipilih oleh insinyur dan bagaimana ia menempatkannya bersama. Seorang insinyur yang merancang amp seperti ini akan datang dengan konfigurasi rangkaian berdasarkan pengalaman masa lalu atau contoh lain untuk produk serupa. Biasanya dalam proses desain model yang sangat sederhana dan analisis tangan cepat dapat dilakukan untuk mendapatkan sesuatu yang menjanjikan. Kemudian analisis yang lebih rinci akan dilakukan dengan menggunakan model yang lebih rinci. Fungsi transfer dari model terperinci akan memberikan parameter yang Anda tanyakan. Jika mereka memenuhi kebutuhan pelanggan, maka Anda selesai.

Meskipun rumus terperinci khusus tidak berguna, mengetahui jenis hubungan antara berbagai parameter tentu saja bermanfaat. Jika Anda entah bagaimana meningkatkan waktu naik sirkuit, apa yang mungkin terjadi dengan persentase overshoot dan waktu penyelesaian? Karena lebih banyak waktu dihabiskan dengan sirkuit seperti itu, siswa / insinyur akan memiliki ide yang lebih baik dan lebih baik apa yang diharapkan.

Tetapi sulit untuk merancang sirkuit tanpa memiliki firasat untuk bagaimana setiap parameter mempengaruhi yang lain. Desainer baru sering menjalankan jauh lebih banyak kombinasi simulasi untuk mendekati solusi yang layak karena mereka tidak tahu cara untuk mengubah parameter.

Analisis sirkuit (bahkan dengan beberapa variabel tidak dikenal) biasanya lebih mudah daripada desain sirkuit lembar kosong. Hanya dengan melihat sirkuit di halaman dan membaca tentang cara kerjanya tidak akan membuat siswa terbiasa dengan yang mereka butuhkan untuk menginternalisasi hubungan antar parameter; mereka perlu bekerja dengan sirkuit. Menggunakan rumus terperinci adalah cara bagi siswa untuk bekerja di sirkuit dan fokus pada hubungan antara beberapa parameter spesifik pada suatu waktu.

Sorotan lain: sebagai seorang insinyur, Anda harus bisa membuat alat sendiri.

Anda dapat menggunakan alat-alat yang disiapkan orang lain untuk Anda jika mereka baik-baik saja untuk pekerjaan itu tetapi pada akhirnya Anda akan menghadapi situasi ketika tidak, dan kemudian Anda membutuhkan pemahaman yang mendalam tentang apa yang Anda lakukan dan mengapa. Tidak ada alasan untuk malu ketika Anda keluar dari rutinitas harian Anda dan pada awalnya merasa tidak tahu apa-apa tentang pekerjaan Anda - karena Anda benar-benar lupa tentang kuliah Anda dan transformasi Laplace dan Z yang bodoh itu.

Tetapi Anda harus bisa mengejar ketinggalan. Terburu-buru. Karena orang-orang mengomel Anda mengapa Anda belum selesai. Dan itulah mengapa Anda perlu mempelajari hal ini sekali ... dan untuk semua. Karena itu, Anda tahu Anda akan grok itu. Lagi.

Secara pribadi, saya belum menggunakan parameter itu sama sekali tetapi bisa jadi karena saya tidak bekerja dengan "sistem kontrol". Saya diperkenalkan dengan istilah dan persamaan itu di kelas sistem kontrol, tetapi itulah yang terakhir saya dengar.

Jadi untuk menjawab pertanyaan Anda, saya akan mengatakan itu sangat tergantung pada bidang yang sedang Anda kerjakan. Seseorang yang menggunakan kontrol otomatis dengan aplikasi sensor kemungkinan besar akan menggunakan istilah tersebut untuk tujuan stabilitas. Juga, jika Anda mendesain pengontrol PI, PD, dan PID, Anda perlu mengetahui istilah-istilah itu lebih detail.

"Semua model salah. Beberapa model berguna" - G Box.

Semua yang kami lakukan terkait dengan "pemodelan realitas".
Anda menyebutkan fungsi transfer sistem satu sisi dan lokasi kutub dan di sisi lain formula yang membutuhkan input dari parameter yang diketahui untuk menghasilkan hasil yang bermanfaat.
Pada kenyataannya ujung TIDAK BENAR adalah kenyataan - parameter terdistribusi cenderung disamakan untuk perhitungan, non linieritas cenderung didekati sebagai fungsi linier, aspek yang "diketahui" cenderung tidak penting (dan yang sering tetapi tidak selalu) didekati atau diabaikan atau diganti dengan konstanta. Seluruh koleksi adalah 'alat kit' yang akan digunakan bersama dengan otak dan pengalaman kita dan alat-alat baru yang lebih kuat seperti simulasi yang mencoba (dan sering berhasil) untuk lebih mendekati perkiraan kenyataan dari kenyataan.

Maksud saya dalam menulis apa yang tampaknya merupakan kumpulan pemikiran yang jelas dan bertele-tele (dan mungkin :-)) adalah untuk mencatat bahwa ketika pengalaman tumbuh Anda menggunakan segala sesuatu yang tersedia untuk luasan yang berbeda karena ternyata bermanfaat dan semakin banyak Anda "tahu" semakin sedikit Anda menggunakan beberapa bagian tetapi itu selalu berguna sebagai alat yang menunggu saat-saat ketika pengalaman atau hasil yang buruk memberi tahu Anda bahwa apa yang biasanya Anda gunakan tidak akan cukup baik.

Ini sebagian cara bertele-tele [tm] menyapa judul Anda "Paus Terdampar" - jangan biarkan semuanya membanjiri Anda. Belajar, tumbuh, bersukacitalah dalam kesesatan realitas dan fakta bahwa beberapa alat bekerja cukup baik sebagian besar waktu, tetapi bahwa beberapa kekhasan ciptaan yang kurang umum selalu menunggu untuk membuat hari Anda menarik.

Gunakan semua alat saat / sesuai kebutuhan.
Nikmati!

Bergantung pada pekerjaan khusus Anda, ruang lingkup Anda, dan seberapa jauh Anda bersedia melakukan upaya pemecahan masalah (hasrat Anda, mengutip Mr. Tony Stewart :-) Salah satu aspek dari pekerjaan dukungan teknis saya adalah pemecahan masalah fieldbus / komunikasi data. Saya hanya bisa memeriksa kabel terhadap buku teks / dokumen vendor dan mengangkat bahu saya jika tidak berhasil. Atau saya dapat melampirkan osiloskop dan mencoba memahami apa yang saya lihat. Jika itu pendekatan Anda, sangat berguna untuk memahami cara kerja "komponen yang disatukan" dan efek panjang gelombang pada saluran transmisi. Pengetahuan seperti itu (dengan sedikit percobaan / kalibrasi) memungkinkan saya untuk memperkirakan, berapa banyak kesalahan / overshooting yang bisa saya lihat pada ruang lingkup turun ke bandwidth terbatas dari probe saya, berapa banyak sebenarnya yang ada di telepon, untuk sampai sejauh mana

Yah, saya percaya semua jawaban di atas saya harus sudah membuka pikiran Anda, tetapi saya tidak bisa menolak untuk menjawab juga karena saya juga lulusan Teknik Elektro.

Saya tidak tahu tentang yang lain, tetapi karena pekerjaan saya berfokus pada produksi alih-alih penelitian, setiap kali kami mendapat parameter yang menyebabkan masalah (seperti sistem yang tidak stabil di sirkuit analog, atau filter yang buruk), kami menggantinya setelah melakukan uji coba- kesalahan atau penelitian dari dokumentasi lain alih-alih menghitung sistem transfer. Mungkin itu karena satu-satunya hal yang penting adalah hasil akhir, dan sepertinya tidak ada yang peduli dengan sistem transfer.

Saya ulangi lagi, itulah yang terjadi pada saya, dan saya tidak tahu tentang yang lain, jangan tersinggung.

Parameter ini digunakan dalam Tegangan Tinggi. untuk mendesain generator Impulse Voltage - hingga 20 MV. Tegangan impuls digunakan untuk menguji kekuatan Insulator. Juga untuk mensimulasikan Lightning Surges dan mempelajari efek Lightning pada berbagai sistem.
Generator Impulse tegangan rendah, juga digunakan untuk menghasilkan Sinyal Digital.