电路设计中拉普拉斯变换的应用

2015-03-24 12:10:35来源: eefocus
        拉普拉斯变换是工程数学中常用的一种积分变换,又名拉氏变换。拉氏变换是一个线性变换,可将一个有引数实数t(t≥ 0)的函数转换为一个引数为复数s的函数。拉氏变换英文名为Laplace Transform,为法国著名数学家拉普拉斯(Laplace,Pierre-Simon,marquisde)创立。主要运用于现代控制领域,和傅氏变换并称为控制理论中的两大变换。
拉氏变换里的S是复变函数里最为基础的一个符号,数学题做了这么多,考分也不低,但如果在多年的电路设计中用不上的话,岂不是对不起宝贵的青春了。
要用好拉氏变换,先了解S的物理含义和其用途。信号分析时域分析、频域分析两种,时域是指时间变化时,信号的幅值和相位随时间变化的关系;频域则是指频率变化时,信号的幅值和相位随时间变化的关系;而S则是连接时域与频域分析的一座桥梁。
在电路中,用到的阻性用R表示;用到的感性特性和容性特性,分别用SL和1/SC表示,然后将其看成一个纯粹的电阻,只不过其阻值为SL(电感)和1/SC(电容);
其他特性(如开关特性)则均可通过画出等效电路的方式,将一个复杂的特性分解成一系列阻性、感性、容性相结合的方式。并将其中的感性和容性分别用SL和1/SC表示。
然后,就可以用初中学过的电阻串、并联阻抗计算的方式来进行分压、分流的计算,这当然很简单了。计算完后,最后一定会成一个如下四种之一的函数:
Vo=Vi(s)--------------------(1)
Io=Vi(s)--------------------(2)
Vo=Ii(s)--------------------(3)
Io=Ii(s) --------------------(4)
下一步,如果是做时域分析,则将S=d/dt代入上述1-4其中之一的式子中,随后做微分方程的求解,则可求出其增益对时间的变化式 G(t);
而如果做的是频域分析,则将S=jw代入上述1-4其中之一的式子中,随后做复变函数方程的求解,则可求出其增益对时间的变化式 G(w)、和相位对频率的变化式 θ(w);
至于求出来时域和频域的特性之后,您再想把数据用于什么用途,那就不是我能关心得了的了。
下面举一简单例子说明。

关键字:拉普拉斯变换  电路设计  时域  频域  拉氏变换

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0324/article_11139.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
拉普拉斯变换
电路设计
时域
频域
拉氏变换

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved