Jste zde

Simulace elektronických obvodů - 7. část simulace abstraktních obvodů

Simulační progamy se vyznačují i tím, že není problém použít součástku libovolné hodnoty a to nejen mimo prvky elektrotechnické řady ale i mimo reálné technologické možnosti (např. kapacita 1 kilofarad). Navíc má řada programů i složitější prvky s ideálními vlastnostmi, jako jsou zesilovače, násobičky, scítačky, dvojbrany s definovanou přenosovou funkcí (EWB5), nebo dvojbrany popsané maticemi parametrů (TINA) apod. Programy je proto možné používat i pro simulaci v oblasti automatizačních úloh.

Abstraktní obvody při simulaci

Protože regulátory PI, PID atd. neovládám příliš dobře, přikládám na ukázku možností jeden z hotových příkladů programu TINA (tina.com). Všimněte si, že v okně  se schématem regulačního obvodu je vložen i výsledek přechodové analýzy Transient (zde odezva na zdroj jednotkového skoku) Tento graf byl vložen do okna schématu zkratkami (CTRL C a CTRLV) přímo v simulačním programu na rozdíl od oken s názvy součástek, které byly přidány až po úpravách v programu Malování. Obrázek s grafem zůstává vektorový a je možné upravovat jeho velikost tažením za vyznačené body.

Simulace regulačního obvodu:

automatizace

Stejné nástroje lze ale využít i v elektronice. Pomocí ideálního limiteru a sumátoru lze snadno odsimulovat převodní charakteristiky kompanderu protišumového systému DOLBY A, tak jak je popsán na adrese dolby.com. Bilineární komprese je řešena velmi zajímavě  sečtením přímého signálu se signálem dvakrát zesíleným a limitovaným na desetině hodnoty přímé větve. čili nikoliv žádná logaritmická komprese, jak jsem se dlouho domníval. Zpětná expanze je řešena zařazením stejného limiteru do větve zpětné vazby. Zájemcům o problematiku Dolby vřele doporučuji návštěvu tohoto webu. Například se můžete dozvědět, že systém Dolby A (komprese-expanze) je úplně  jinak řešen než Dolby B (laditelná tónová clona), co je to Dolby Prologic, Dolby Digital atd.

Bilineární kompander DOLBY A

DOLBY A

V demoverzi programu Electronics Workbench 5 jsou k dispozici podobné funkční bloky včetně  integrátoru a derivátoru. Zde mne ale nejvíce zaujal blok ideálního přenosového článku. Pro zlomové kmitočty se vypočítají časové konstanty a přenosová funkce se upraví do tvaru podle obrázku. Koeficienty se potom dosadí do tabulky bloku. Postup je demonstrován na dolní propusti (integračním článku) s mezním kmitočtem 1kHz. Písmenkem s je ve vzorci značen komplexní úhlový kmitočet omega (j*2*pi*f), neboli operátor p.

Simulace přenosových charakteristik ideálního článku:

ewb charakteristiky
Hodnocení článku: