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題目分析
優化方案分析
Multism仿真
1:R1=0(短路),R4區取有限值
2:R4取無窮大(斷路),R1取有限值。
3:R1取零(短路),R4取無窮大(斷路)
做模電例題的時候發現一點小東西:設計一個運算電路,要求輸出電壓和輸入電壓的運算關系式為Uo= 10Ui1 - 5Ui2 - 4Ui3。
題目分析
題目給的解答是這樣的:
題目設計過程中加了兩個限制條件:
1.題目設計中選擇100K的回報電阻是一個限制條件,但是這個限制條件是有道理的,考慮到信号源的影響以及對電路功耗的考量一般選擇百K級别的回報電阻,是以這個條件是在一定程度上不可修改的,我們這裡稱這個條件為“強制限制條件”。
2.為了友善計算,例題又加了限制條件:設Rp= Rn,由于這個限制條件是非必要的,可有可無,我們這裡就稱它為“人為限制條件”。
優化方案分析
對于“強制限制條件”我們無話可說,但是對于“人為限制條件”我們談一談:
線上性方程中,一個限制條件可以減少方程中一個因變量。那麼試想,如果沒有把這個限制條件提前消耗在以計算友善為目的假設中,我們最後計算應該得到的是兩個未确定的因變量的關系式。我們就可以根據實際情況自由選擇一個合适的電阻,使得電路設計更加人性化,設計方案中的電阻阻值選擇有更多的選擇,或者說可以在幾種設計結果中通過比較得到方案中合适的最優結果。
那麼。。。。提筆計算:
如下:
簡述思路:疊加定理;嗯。。。沒了;
最後得到的結果果然是R1和R4的關系式:R1/R4=0;那麼我們可以知道,這裡可以令R1=0(短路),R4區取有限值;或者R4取無窮大(斷路),R1取有限值;或者R1取零(短路),R4取無窮大(斷路);其實,例題的阻值配置設定方案就是我們這裡的一種特殊情況,是吧?嘿嘿。
Multism仿真
1:R1=0(短路),R4區取有限值
輸入Ui1=0.1v,Ui2=0.1v,Ui3=0.2v;
理論上輸出應該是10Ui1 - 5Ui2 - 4Ui3 = -0.3v;
仿真結果:
嗯,-0.279V,系統誤差是允許的,沒毛病;
2:R4取無窮大(斷路),R1取有限值。
不自找麻煩了,,,輸入取值同上;
仿真結果:
差不多,好像看似比上一個精确點。。。。剛才又試了一下,R1阻值過大
會使輸出嚴重出錯。。。。其實是因為這個運放不是理想化的運放,輸
入阻抗并非無窮大造成的。
提示:
multism中藍色的是實際的元器件,參數有誤差,黑色的是理想元器件沒
參數沒有誤差。是以emmmm。。認為是運放非理想化造成的。
3:R1取零(短路),R4取無窮大(斷路)
輸入同上。
仿真結果:
和第一次仿真結果的的數值一模一樣,嗯沒毛病。說明是沒問題的。挺好,,,
其實,通過實驗驗證了自己在理論上得到的結果是很好的一件事。
感謝王老基催我們多仿真。