Символьный анализ аналоговых и дискретно-аналоговых электрических цепей. Курганов С.А - 218 стр.

UptoLike

210
6.4. АНАЛИЗ ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫХ ЦЕПЕЙ
С ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫМИ КОНДЕНСАТОРАМИ
ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ
Для анализа дискретно-аналоговых схем с ПК во временной области
применяется дискретная (на одном интервале переключения) схема
замещения [33, 49], в которой каждый конденсатор исходной схемы
представляется последовательным соединением конденсатора и
независимого источника постоянного напряжения, последний моделирует
напряжение на конденсаторе на предыдущем интервале переключения
ключей. Конденсатор исходной схемы может замещаться и параллельной
схемой замещения, содержащей источник заряда и конденсатор. В таких
схемах расчет режима осуществляется один раз в течение каждого
интервала изменения состояния ключей, при этом заряд
перераспределяется в цепи мгновенно.
Мгновенного перераспределения заряда в цепи не будет при учете
паразитных резисторов. При этом для моделирования элементов следует
использовать идентичную по структуре последовательную (рис. 6.4.1,а)
или параллельную ис. 6.4.1,б) дискретную схему замещения. Ее отличие
от схемы замещения для мгновенного перераспределения заряда состоит в
том, что здесь на одном интервале переключения анализ проводится не
один раз, а множество раз (по числу временных итераций) [49] с целью
интегрирования соответствующих дифференциальных уравнений. Так для
неявного метода Эйлера параметр конденсатора (на рис. 6.4.1) C
R
= Δt/R,
где Δt – шаг интегрирования. Параметры источников – ЭДС e
j
k
= u
j
k-1
,
заряда Q
j
k
= q
j
k-1
. Количество шагов интегрирования на одном интервале
переключения определяется необходимой точностью и скоростью анализа.
Рис. 6.4.1. Схемы замещения паразитного резистора на k-м итерационном шаге
j-го интервала переключения: а – последовательная; б – параллельная
Поскольку в дискретных схемах замещения имеется большое
количество источников, то в этом случае целесообразно вместо
традиционного метода наложения источников использовать неявный метод
наложения [38], который позволяет получить более компактные
выражения для откликов. Для реализации неявного метода наложения
применительно к схемам с ПК следует использовать понятие определителя
схемы с независимыми источниками [38] в базисе напряжений и зарядов.
Определитель схемы с независимыми источниками напряжения и заряда
Q
j
k
e
j
k
С
R
q
j
k
u
j
k
С
R
q
j
k
u
j
k
б