LAPLACE DÖNÜŞÜMÜNÜN DEVRE ANALİZİNE UYGULANMASI

Benzer belgeler
DİĞER ANALİZ TEKNİKLERİ

Problemler: Devre Analizi-II

THEVENIN VE NORTON TEOREMLERİ. Bu teoremler en güçlü analiz tekniklerindendir EBE-215, Ö.F.BAY 1

>> pretty(f) s exp(10) 1/ s + 1 1/100 (s + 1) + 1 s

Devreler II Ders Notları

ELE 201 DEVRE ANALİZİ I ARA SINAV 1 11 Ekim 2011, Salı,

Bölüm 1. Elektriksel Büyüklükler ve Elektrik Devre Elemanları

DEVRE VE SİSTEM ANALİZİ ÇALIŞMA SORULARI

Elektrik Müh. Temelleri

Otomatik Kontrol. Fiziksel Sistemlerin Modellenmesi. Prof.Dr.Galip Cansever. Elektriksel Sistemeler Mekaniksel Sistemler. Ders #4

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

DİĞER ANALİZ TEKNİKLERİ

10. e volt ve akımıi(

MANYETİK BAĞLI DEVRELER

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ ÖDEV-2

Elektrik Devre Temelleri

BÖLÜM 6 LAPLACE DÖNÜŞÜMLERİ

Chapter 9. Elektrik Devreleri. Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed. Floyd

3.4. ÇEVRE AKIMLAR YÖNTEMİ

ARASINAV SORULARI. EEM 201 Elektrik Devreleri I

Elektrik Müh. Temelleri

10. Sunum: Laplace Dönüşümünün Devre Analizine Uygulanması

1. RC Devresi Bir RC devresinde zaman sabiti, eşdeğer kapasitörün uçlarındaki Thevenin direnci ve eşdeğer kapasitörün çarpımıdır.

Devre Teorisi Ders Notu Dr. Nurettin ACIR ve Dr. Engin Cemal MENGÜÇ

DENEY FÖYÜ 5: THEVENİN VE NORTON TEOREMLERİNİN İNCELENMESİ

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

11. Sunum: İki Kapılı Devreler. Kaynak: Temel Mühendislik Devre Analizi, J. David IRWIN-R. Mark NELMS, Nobel Akademik Yayıncılık

Elektrik Devre Temelleri 3

2. Sunum: Birinci ve İkinci Mertebeden Geçici Devreler

DÜĞÜM VE ÇEVRE ANALİZ TEKNİKLERİ

Elektrik Devre Temelleri 5

2. DA DEVRELERİNİN ANALİZİ

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI

ELE 201L DEVRE ANALİZİ LABORATUVARI

Bölüm 1. Elektriksel Büyüklükler ve Elektrik Devre Elemanları

Elektrik Devre Temelleri 5

Ders 3- Direnç Devreleri I

ELEKTRONİK 1 KUTUPLAMA DEVRELERİ HAZIRLIK SORULARI

DENEY-6 THEVENİN TEOREMİNİN İNCELENMESİ MAKSİMUM GÜÇ TRANSFERİ

Sınav süresi 75 dakika. Student ID # / Öğrenci Numarası

Elektrik Devre Temelleri

Bölüm 2 DC Devreler. DENEY 2-1 Seri-Paralel Ağ ve Kirchhoff Yasası

Nedim Tutkun, PhD, MIEEE Düzce Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Konuralp Düzce

Diferansiyel denklemler uygulama soruları

DEVRE DEĞİŞKENLERİ Bir elektrik devresinde enerji ölçülebilen bir değer değildir fakat ölçülebilen akım ve gerilim değerlerinden hesaplanır.

Adı Soyadı: Öğrenci No: DENEY 3 ÖN HAZIRLIK SORULARI. 1) Aşağıdaki verilen devrenin A-B uçlarındaki Thevenin eşdeğerini elde ediniz.

Temel Elektronik Basic Electronic Düğüm Gerilimleri Yöntemi (Node-Voltage Method)

ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 4- Direnç Devreleri II

BLM1612 DEVRE TEORİSİ

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

Süperpozisyon/Thevenin-Norton Deney 5-6

DENEY-4 WHEATSTONE KÖPRÜSÜ VE DÜĞÜM GERİLİMLERİ YÖNTEMİ

Küçük sinyal analizi transistörü AC domende temsilş etmek için kullanılan modelleri içerir.

R 1 R 2 R L R 3 R 4. Şekil 1

DC DEVRE ÇÖZÜM YÖNTEMLERİ

AVRASYA UNIVERSITY. Dersin Verildiği Düzey Ön Lisans (X ) Lisans ( ) Yüksek Lisans( ) Doktora( )

Bölüm 9 FET li Yükselteçler

DENEY-3. Devre Çözüm Teknikleri

ELE 201L DEVRE ANALİZİ LABORATUVARI

ÖLÇME VE DEVRE LABORATUVARI DENEY: 6. --Thevenin Eşdeğer Devresi--

ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ÖLÇME VE DEVRE LABORATUVARI DENEY 2

Devre Teorisi Ders Notu Dr. Nurettin ACIR ve Dr. Engin Cemal MENGÜÇ

Düzenlenirse: 9I1 5I2 = 1 108I1 60I2 = 12 7I1 + 12I2 = 4 35I1 60I2 = I1 = 8 I 1

ÇOKLU ALT SİSTEMLERİN SADELEŞTİRİLMESİ

DENEY 5 SÜPERPOZİSYON VE MAKSİMUM GÜÇ AKTARIMI

TRANFER FONKSİYONLARI SİSTEMLERİN MATEMATİKSEL MODELİ BASİT SİSTEM ELEMANLARI

KTÜ, Mühendislik Fakültesi Elektrik Elektronik Müh. Böl. Temel Elektrik Laboratuarı I. I kd = r. Şekil 1.

Birinci Mertebeden Adi Diferansiyel Denklemler

ÖLÇME VE DEVRE LABORATUVARI DENEY: 4

V R1 V R2 V R3 V R4. Hesaplanan Ölçülen

Elektrik Devre Temelleri

Per-unit değerlerin avantajları

İŞLEMSEL YÜKSELTEÇLER (OP-AMP)

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK DEVRELERİ I LABORATUVARI DENEY RAPORU. Deney No: 5 Güç Korunumu

DOĞRU AKIM DEVRE ANALİZİ Ö. ŞENYURT - R. AKDAĞ SEKİZİNCİ BÖLÜM: AĞ ÇÖZÜMLEME TEKNİKLERİ

ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS (PARALEL DEVRELER)

BLM1612 DEVRE TEORİSİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü FZM207. Temel Elektronik-I. 3. Bölüm: Temel Devre Tepkileri

DENEY 5 RC DEVRELERİ KONDANSATÖRÜN YÜKLENMESİ VE BOŞALMASI

DENEY 8. OPAMP UYGULAMALARI-II: Toplayıcı, Fark Alıcı, Türev Alıcı, İntegral Alıcı Devreler

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DENEY 9: THEVENİN VE NORTON TEOREMİ UYGULAMALARI

F AKIM DEVRELER A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER

Elastisite Teorisi Düzlem Problemleri için Sonuç 1

Bahar Yarıyılı D_IFERANS_IYEL DENKLEMLER II ARA SINAV 6 Nisan 2011 Süre: 90 dakika CEVAP ANAHTARI. y = c n x n+r. (n + r) c n x n+r 1 +

İşaret ve Sistemler. Ders 11: Laplace Dönüşümleri

Kaynaklar Shepley L. Ross, Differential Equations (3rd Edition), 1984.

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE ANALİZİ LABORATUVARI-II DENEY RAPORU

DENEY 1-1 AC Gerilim Ölçümü

Ölçü Aletlerinin Tanıtılması

BÖLÜM X DEVRE ANALİZİNDE LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ

I R DENEY Ohm Kanunun İncelenmesi

DENKLEMLER CAUCHY-EULER DENKLEMİ. a n x n dn y dx n + a n 1x n 1 dn 1 y

Öğrenim Kazanımları Bu programı başarı ile tamamlayan öğrenci;

ALTERNATİF AKIM DEVRELERİNİN ÇÖZÜMLERİ

İleri Diferansiyel Denklemler

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Devre Teorisi EEE

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI

Transkript:

LAPLACE DÖNÜŞÜMÜNÜN DERE ANALİZİNE UYGULANMAS ÖĞRENME HEDEFLERİ Laplace ile devre çözümleri Laplace dönüşümünün kullanışlılığını göerme Devre Elemanı Mdelleri Devrelerin Laplace düzlemine dönüşürülmei Analiz Teknikleri Tüm andar analiz eknikleri, KGK, KAK, düğüm, çevre analizi, Thevenin eremi uygulanabilir Tranfer Fnkiynu Knunun gözden geçirilmei ve anlamlandırılmaı Kuup-Sıfır Eğrileri / Bde Eğrileri Aralarındaki bağlanının kurulmaı Kalıcı Durum Analizi AA analizinin gözden geçirilmei EE-0, Ö.F.BAY

LAPLACE İLE DERE ÇÖZÜMLERİ Diferaniyel denklemleri çözmek için kullanılan knvaniynel bir yaklaşımı, Laplace dönüşümü kullanan bir eknikle karşılaşıralım Tamamlayic i denklem Ri C di d C L 0 ic K C e KGK : v S Ri L di d RK C e LK e 0 C R L i Tamamlayıcı i C i p Özel çözüm Bu durum icin özel cözüm i p K p v S RK p R i Sinir arlarini kullanalim K L C e R v 0, 0 icin i 0 0 S R i e L ; 0 R EE-0, Ö.F.BAY

LAPLACE İLE DERE ÇÖZÜMLERİ Diferaniyel denklemleri çözmek için kullanılan knvaniynel bir yaklaşımı, Laplace dönüşümü kullanan bir eknikle karşılaşıralım devamı Denklemin Laplace dönüşümünü alın v S S di R LL d di L i0 d di Ri L d R L R L L / L K K R / L R/ L K K 0 R R / L R / L R i e L ; 0 R R Sadece cebirel işlem gereklidir. Başlangıç şarları maik larak dahil edilmekedir. Özel veya amamlayıcı çözüm aramaya ihiyaç bulunmamakadır. EE-0, Ö.F.BAY 3

YAPARAK ÖĞRENELİM 0 icin v ' yi bulun v v R v S S KAK kullanılan mdel C dv d RC v v R dv d S v 0 v S dv RCL S d dv C d L dv L v0 d v S v S 0, 0 v0 0 u S Örük biçimde verilen başlangıç durumu Diferaniyel denklem Laplace düzleminde, şimdi cebirel bir denklemdir. RC RC / RC / RC EE-0, Ö.F.BAY

YAPARAK ÖĞRENELİM - devamı 0 icin v ' yi bulun, v S RC RC Diferaniyel denklem Laplace düzleminde şimdi cebirel bir denklemdir. dv d v v S RC / RC / RC Ter Laplace dönüşümü için Kımi keirlere ayırmayı kullanalım / RC K K / RC / RC K K 0 / RC / RC v e, RC 0 EE-0, Ö.F.BAY 5

DERE ELEMAN MODELLERİ R Ri v Direnç Elemanı i v S S S S Bağımız Kaynaklar... B Bv i A Ai v C D C D C D C D Bağımlı Kaynaklar EE-0, Ö.F.BAY 6

Kapaiör: Mdel Kaynak dönüşümü L i x dx 0 v C 0 i x dx v0 C v0 e v0 C Cv0 Gerilim kaynağına eri bağlı empedan Kapaiör: Mdel C Cv0 Akım kaynağına paralel bağlı empedan EE-0, Ö.F.BAY 7

İndükör Mdelleri di L d i0 di v L L i0 d L i0 EE-0, Ö.F.BAY 8

Orak İdükan v v di L M d di M L d di d di d L M L i Mi 0 M 0 L Mi L i 0 0 Birincil arafa ek bir kaynaka birleşirin İkincil arafa ek kaynak EE-0, Ö.F.BAY 9

YAPARAK ÖĞRENELİM S-düzlemindeki mdeli ve indükördeki gerilimin ifadeini belirleyin <0 için kalıcı durum i 0 A Başlangıç akımı ile İndükör KGK : Ohm Kanunu S-düzleminde Eşdeğer devre EE-0, Ö.F.BAY 0

ANALİZ TEKNİKLERİ Tüm analiz eknikleri -düzleminde uygulanabilir EE-0, Ö.F.BAY

ÖRNEK S-düzlemindeki eşdeğer devreyi çizin ve gerilimi hem -düzleminde hem de zaman düzleminde bulun S 3 RC 0 0 3 50 6 0.5 i S 0, 0 v 0 0 Önce kapaiördeki başlangıç geriliminin belirlenmei gerekir R C R C R S C S / C / RC 30 3 EE-0, Ö.F.BAY

ÖRNEK - devamı S-düzlemindeki eşdeğer devreyi çizin ve gerilimi hem -düzleminde hem de zaman düzleminde bulun RC 0 0 3 50 6 0.5 / C / RC 30 3 K K 0 K K 0 0 v 0 e e u EE-0, Ö.F.BAY 3

ÖRNEK Çevre denklemlerini -düzleminde yazın Çevre ayıını arırmayınız EE-0, Ö.F.BAY

ÖRNEK - devamı Çevre denklemlerini -düzleminde yazın 0 0 0 Cevre i L v v A L C C R 0 0 0 Cevre i L v i L B R L C L EE-0, Ö.F.BAY 5

ÖRNEK Düğüm denklemlerini -düzleminde yazın Düğüm ayıını arırmayınız EE-0, Ö.F.BAY 6

ÖRNEK - devamı Düğüm denklemlerini -düzleminde yazınız i C v i A 0 0 0 Dügüm C L C L L G L C L C C G i C v C v B 0 0 0 Dügüm EE-0, Ö.F.BAY 7

ÖRNEK Tüm başlangıç şarlarının ıfır lduğunu varayalım Düğüm Analizi 0 Dügüm 0 Dügüm 0 3 8 Burada gerilim bölücü kullanabilirdi v 0 gerilimini düğüm analizi, çevre analizi, üperpziyn, kaynak dönüşümü, Thevenin ve Nrn eremleri ile bulunuz. EE-0, Ö.F.BAY 8

Çevre Analizi Cevre Cevre 3 8 3 EE-0, Ö.F.BAY 9

Gerilim kaynağını uygulayalım Kaynak Süperpziynu Akım kaynağını uygulayalım Akım bölüşümü ' ' " " ' 3 8 Gerilim bölüşümü + _ EE-0, Ö.F.BAY 0

Kaynak Dönüşümü Kaynakları birleşirin ve akım bölüşümünü kullanın 8 3 EE-0, Ö.F.BAY

Thevenin Teremi ile çözüm Bu kımın eşdeğerini bulalım Sadece bağımız kaynaklı bir devre Z Th OC 8 3 EE-0, Ö.F.BAY Gerilim bölüşümü

Nrn Teremi ile çözüm Sadece bağımız kaynaklı bir devre Bu kımın eşdeğerini bulalım Z Th SC / 8 3 Akım bölüşümü EE-0, Ö.F.BAY 3

ÖRNEK v 0 gerilimini bulun. Tüm başlangıç şarlarını ıfır kabul edin Analiz ekniğinin eçimi:. Üç göz, üç referan lmayan düğüm. Referan lmayan düğümler araında bir gerilim kaynağı üper düğüm. Bir akım kaynağı. Bilinen bir çevre akımı veya üper çevre. Eğer v bilinire v 0 gerilim bölüşümü ile bulunabilir Devrenin -düzlemine akarılmaı Süperdügüm den : Süperdügüm e KAK : / Knrl degikeni : Gerilim bölüümü : 0 EE-0, Ö.F.BAY 0

ÖRNEK - devamı v 0 gerilimini bulun. Tüm başlangıç şarlarını ıfır kabul edin -düzlemine akarılmış devre / 0 0 / / 6/ / / 6/ / 0 / 3 5 Cebirel işlemleri yapalım 3 5 EE-0, Ö.F.BAY 5

Örnek - devamı 0 gerilimini Thevenin eremi ile bulun. -Bağımlı kaynağı ve knrl değişkenini aynı al devrede uun. -Mümkün lduğunca al devreyi ade hale geirmeye çalışın. -Thevenin eşdeğerine dönüşürdüken nra gerilim bölücü ile nuca gidin OC / OC / OC / ' / 0 ' OC ' '// ' 0 ' 0 OC / EE-0, Ö.F.BAY 6

Örnek - devamı 0 gerilimini Thevenin eremi ile bulun. Thevenin empedanını Z TH bulalım / 3 3 5 SC " " "// 0 6 3 SC Z TH OC SC 3 " 6/ EE-0, Ö.F.BAY 7

ÖRNEK - devamı Ter Laplace dönüşümün heaplanmaı S-düzleminde analiz ile, çıkış geriliminin Laplace dönüşümünü elde eik 3 5 3 j j 5 j j K K * K j * j K K K e c K u j j K 0 36 5 j K j j j j 3.79 98.3 3.796.57 5 553.390 36 v 7.59e c 6.57u 5 EE-0, Ö.F.BAY 8

ÖRNEK - devamı Ter Laplace dönüşümün heaplanmaı S-düzleminde analiz ile, çıkış geriliminin Laplace dönüşümünü elde eik 3 5 5 j j ikinci dereceden fakörler de kullanılabilir... 3 C C C C C e [ C c C in ] u C 0 36 /5 3 C [ C C] C C C 36 /0 6 / 5 ' nin eilik kaayilar i: 0 C C C 36 / 5 36 v e c e in u 5 5 EE-0, Ö.F.BAY 9

ÖRNEK üperdüğüm S Sıfır başlangıç şarlarını varayalım S Süperdüğüme KAK uygulayalım devre -düzlemindeymiş gibi 0 L C S, S 6 5 6 0.5 6 5 5 5 5 6 * j K j K j j Düğüm denklemleri ile i 0 akımını bulunuz Cebirel işlemleri yapalım EE-0, Ö.F.BAY 30

ÖRNEK - devamı 5 5 5 5 6 * j K j K j j c * u K e K j K j K 5 5 6 5 5 j j j K j 7 56. 6.53 90 0.97 66.7 6.33 K A u e i 56.7 5 c 3.06 Düğüm denklemleri ile i 0 akımını bulunuz EE-0, Ö.F.BAY 3

ÖRNEK Çevre denklemleri ile v 0 gerilimini bulunuz üperçevre 0 Süper çevreye KGK uygulayalım için çözelim 6 6 0.7 3.73 EE-0, Ö.F.BAY 3

ÖRNEK - devamı Çevre denklemleri ile v 0 gerilimini bulunuz 6 6 Ter dönüşümü yapalım 0.7 3.73 K0 K K 0.7 3.73 K0 0 6 0.7 K 0.7 0. 7.8 0.7 0.7 3.73 6 3.73 K 3.73 3. 73.7 3.73 3.73 0.7 i v.8e i 0.7.7e 3.73 u A EE-0, Ö.F.BAY 33

LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ KULLANARAK GEÇİCİ DERE ANALİZİ Geçici durum çalışmaında, özellikle anaharların durum değişirmei ıraında başlangıç şarlarının belirlenmei önemlidir. Bunun için şu özelliklere dikka emek gerekir:. Kapaiör uçlarındaki gerilim anlık larak değişemez. İndükörden geçen akım anlık larak değişemez EE-0, Ö.F.BAY 3

ÖRNEK 0 icin, v gerilimini bulunuz v C 0 i L 0 <0 için kalıcı durumda lduğunu varayın ve kapaiörlerdeki gerilim ile indükörlerden geçen akımı belirleyin DA durumunda kapaiörler açık devre İndükörler kıa devredir vc 0, il0 A >0 icin devre EE-0, Ö.F.BAY 35

ÖRNEK - devamı 0 icin, v gerilimini bulunuz >0 icin devre Devreyi -düzlemine akaralım Çevre analizini kullanalım 3 7 3 için çöz EE-0, Ö.F.BAY 36

ÖRNEK - devamı 0 icin, v gerilimini bulunuz b 7 3 Şimdi er dönüşümü gerçekleşirelim K ac 0 K 3 j 3 karmaik 7 7 elenik * K 3 j j 3 j K. 76. 5 3 7 7 kökler * K K K e c K u j j 7 v [.8e c 76.5] u EE-0, Ö.F.BAY 37

ÖRNEK 0icin, i akimini bulunuz İndükörden geçen başlangıç akımı il 0 il0 A 8 Akım bölüşümü 9 i e 9 u A EE-0, Ö.F.BAY 38

ÖRNEK 0 icin, v gerilimini bulunuz _ İndükörden geçen başlangıç akımını bulun i L 0 Süperpziyn kullanın i A i 3 A i L 0 3 A 8 gerilim 3 8 36 K K 3 K 0 6 0 K 3 0 v 6 e u 3 bölüümü EE-0, Ö.F.BAY 39

TRANSFER FONKSİYONU X Y Başlangıç şarları ıfır lan Siem X Y H x a d dx a d x d a d x d a y b d dy b d y d b d y d b m m m m m m n n n n n n...... denklem ie dif. Siem mdeli ifir ie arlari Balangic Y d y d k k k L...... 0 0 X a X a X a b Y b Y Y b m m n n...... 0 0 X a a a b b b Y m m n n 0 0...... a a a b b b H m m n n icin Darbe fnkiynu X x EE-0, Ö.F.BAY 0

EE-0, Ö.F.BAY

EE-0, Ö.F.BAY

EE-0, Ö.F.BAY 3