Застосування методу аналізу періодичних режимів для розрахунку перехідних процесів в електронних колах

Artem Olegovich Moskovko; Oleh Oleksiiovych Vytiaz; Guy Vandenbosch

doi:10.20535/2523-4455.2019.24.3.171312

Т. 24 · № 3 · 2019 чер 28, 2019 Електронні системи та сигнали

Застосування методу аналізу періодичних режимів для розрахунку перехідних процесів в електронних колах

Artem Olegovich Moskovko Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Oleh Oleksiiovych Vytiaz Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Guy Vandenbosch Католицький університет Льовену Бельгія

Сторінки64-71 Опублікованочер 28, 2019

PDF

ТОМ 24 · № 3 · 2019 Переглянути випуск

Анотація

В цій роботі представлена нова методика розрахунку перехідних процесів за допомогою метода дискретної згортки з використанням ряду Котельникова, який призначений для аналізу стаціонарних режимів нелінійних електронних кіл. Матрична форма апроксимації похідних дозволяє отримати прості матричні співвідношення для алгебраїзованих диференціальних рівнянь математичної моделі. Для розрахунку перехідної характеристики аперіодичний сигнал джерела повторюють з періодом, більшим за тривалість перехідних процесів у колі. В роботі наведено три приклади розрахунку перехідних процесів для ілюстрації застосування розробленої методики. Бібл. 15, рис. 10.

Ключові слова

#перехідні процеси #дискретна згортка #стаціонарний режим #ряд Котельникова

Посилання

A. Opal, “Sampled data simulation of linear and nonlinear circuits,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 15, no. 3, pp. 295–307, Mar. 1996, DOI: 10.1109/43.489100.
R. Griffith and M. S. Nakhla, “Mixed frequency/time domain analysis of nonlinear circuits,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 11, no. 8, pp. 1032–1043, 1992, DOI: 10.1109/43.149774.
S. E. Greenfield and M. M. Hassoun, “Direct hierarchical symbolic transient analysis of linear circuits,” in Proceedings of IEEE International Symposium on Circuits and Systems - ISCAS ’94, 1994, vol. 1, pp. 29–32, DOI: 10.1109/ISCAS.1994.408747.
F. Yuan, K. Raahemifar, and F. A. Mohammadi, “Efficient transient analysis of nonlinear circuits using Volterra series and piecewise constant interpolation,” in ISCAS 2001. The 2001 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (Cat. No.01CH37196), 2001, vol. 2, pp. 819–822, DOI: 10.1109/ISCAS.2001.921458.
F. Yuan and A. Opal, “An efficient transient analysis algorithm for mildly nonlinear circuits,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 21, no. 6, pp. 662–673, Jun. 2002, DOI: 10.1109/TCAD.2002.1004310.
A. R. Newton and A. L. Sangiovanni-Vincentelli, “Relaxation-Based Electrical Simulation,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 3, no. 4, pp. 308–331, Oct. 1984, DOI: 10.1109/TCAD.1984.1270089. vK. S. Kundert and A. Sangiovanni-Vincentelli, “Simulation of Nonlinear Circuits in the Frequency Domain,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 5, no. 4, pp. 521–535, Oct. 1986, DOI: 10.1109/TCAD.1986.1270223.
Z. Chen, K. Batselier, H. Liu, and N. Wong, “An efficient homotopy-based Poincaré-Lindstedt method for the periodic steady-state analysis of nonlinear autonomous oscillators,” in 2017 22nd Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC), 2017, pp. 283–288, DOI: 10.1109/ASPDAC.2017.7858333.
X. Cheng, Y. Chen, X. Chen, B. Zhang, and D. Qiu, “An extended analytical approach for obtaining the steady-state periodic solutions of SPWM single-phase inverters,” in 2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2017, pp. 1311–1316, DOI: 10.1109/ECCE.2017.8095941.
Z. Mrcarica, T. Ilic, and V. B. Litovski, “Time-domain analysis of nonlinear switched networks with internally controlled switches,” IEEE Trans. Circuits Syst. I Fundam. Theory Appl., vol. 46, no. 3, pp. 373–378, Mar. 1999, DOI: 10.1109/81.751310.
A. Brambilla, G. Gruosso, and G. S. Gajani, “FSSA: Fast Steady-State Algorithm for the Analysis of Mixed Analog/Digital Circuits,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 29, no. 4, pp. 528–537, Apr. 2010, DOI: 10.1109/TCAD.2010.2042886.
T. Nakabayashi, M. Mochizuki, and S. Moro, “Analysis method of periodic solution using Haar wavelet transform for autonomous nonlinear circuits,” in 2015 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS), 2015, pp. 252–256, DOI: 10.1109/ISPACS.2015.7432775.
H. G. Brachtendorf, R. Melville, P. Feldmann, S. Lampe, and R. Laur, “Homotopy Method for Finding the Steady States of Oscillators,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 33, no. 6, pp. 867–878, Jun. 2014, DOI: 10.1109/TCAD.2014.2302637.
A. Moskovko, O. Vityaz, and G. A. E. Vandenbosch, “Analysis of Periodic Steady-States of Non-Linear Circuits Using the Discrete Singular Convolution Method,” IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs, vol. 66, no. 6, pp. 1063–1067, Jun. 2019, DOI: 10.1109/TCSII.2018.2873189.
Xin Zhou, Dian Zhou, Jin Liu, Ruiming Li, Xuan Zeng, and Charles Chiang, “Steady-state analysis of nonlinear circuits using discrete singular convolution method,” in Proceedings Design, Automation and Test in Europe Conference and Exhibition, pp. 1322–1326, DOI: 10.1109/DATE.2004.1269078.

Попередня у випуску Дослідження можливості використання критерію Соколова для оцінки результатів направленого впливу на слухову систему біологічного об’єкту Наступна у випуску Керування безпосереднім перетворювачем частоти за допомогою геометричного підходу

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Квазістатична ідентифікація структури затінення сонячних панелей за методом векторів кардинальних чисел

PhD, доц. Олена Олегівна Абакумова, д-р техн. наук, проф. Валерій Якович Жуйков, Микола О. Лук'янов

У статті розглянуто проблему ідентифікації структури затінення сонячних панелей. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю швидкої та адекватної реконфігурації…

#Сонячні панелі #Фотоелектрична поверхня #Моделювання структури тіней #Квазістатична ідентифікація

с. 362283.1-362283.7

10.20535/2523-4455.mea.362283

Комплексний метод виділення неінвазивного сигналу фетальної електрокардіограми та класифікації серцевих аритмій

Дмитро А. Шевчук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна

Стаття присвячена розробці комплексного методу виділення фетального електрокардіосигналу (ФЕКГ) з неінвазивних абдомінальних записів та подальшої автоматизованої…

#абдомінальні електрокардіограми #фетальна електрокардіограма #аритмія #сліпе розділення джерел

с. 356487.1-356487.11

10.20535/2523-4455.mea.356487

Імітаційне моделювання фільтро-компенсаційного перетворювача для трифазної трипровідної мережі

Іван Андрійович Вакуленко, канд. техн. наук, доц. Дмитро Анатолійович Миколаєць, канд. техн. наук, доц. Катерина Сергіївна Клен

У цій статті розглядається критична проблема погіршення якості електроенергії в сучасних енергосистемах, спричинена поширенням нелінійних навантажень. Такі навантаження…

#фільтр-компенсаційний перетворювач #трифазна трипровідна мережа #якість електроенергії #повне гармонійне спотворення

с. 361138.1-361138.6

10.20535/2523-4455.mea.361138

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Artem Olehovych Moskovko, Oleh Oleksiiovych Vytiaz, Guy Vandenbosch, Підвищення ефективності розрахунку стаціонарних періодичних режимів електронних кіл на основі спектрального аналізу сигналів , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 25 № 1 (2020)

Схожі статті

Igor Yevheniiovych Korotyeyev, Аналіз процесу перетворювача, що встановився зі змінним навантаженням , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Igor Yevheniiovych Korotyeyev, Аналіз частотних характеристик інвертуючого перетворювача , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 1 (2019)
Igor Yevheniiovych Korotyeyev, Marius Klytta, Аналіз процесу в просторі двох змінних , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 2 (2018)
Дмитро А. Шевчук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна, Комплексний метод виділення неінвазивного сигналу фетальної електрокардіограми та класифікації серцевих аритмій , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Volodymyr Semenovych Lazebnyi, Chengliang Yin, Оцінювання ймовірнісних процесів у безпроводових мережах стандарту 802.11 , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Maksym Serhiiovych Fil, Dnys Yurevych Lebeddev, Leonid Mykolaiovych Pavlov, Підвищення стійкості цифрового телебачення до перешкод , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 5 (2019)
Oleksandr Ihorovych Bezvеrhyi, Ludmіla Oleksandrivna Grigoryeva, Електромеханічна чутливість круглих та кільцевих п'єзоелектричних тонких пластин при механічному збуренні , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Sergey M. Osinov, Viktor Fedorovich Zavorotnyi, Boris Ivanovych Lupyna, Olexandr Vasylovych Borisov, Моделювання багатофункціанального терморезистивного перетворювача, що використовує технологію теплообміну , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Дмитро Войціх, Данило Гринь, Марія Гринюк, канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов, канд. фіз.-мат. наук, доц. Юрій Павлович Буценко, канд. техн. наук, доц. Олена Іванівна Баліна, канд. техн. наук, доц. Ірина Сергіївна Безклубенко, Програмні засоби супроводження курсу вищої математики у технічному університеті , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)
Arkadii Mykolaiovych Prodeus, Andrii Vitaliiovych Vityk, Daniil Yuriiovych Didenko, Суб’єктивне оцінювання якості та розбірливості мовних сигналів, спотворених синтезованими шумами , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 6 (2017)

1-10 з 53 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] A. Opal, “Sampled data simulation of linear and nonlinear circuits,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 15, no. 3, pp. 295–307, Mar. 1996, DOI: 10.1109/43.489100.

[2] R. Griffith and M. S. Nakhla, “Mixed frequency/time domain analysis of nonlinear circuits,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 11, no. 8, pp. 1032–1043, 1992, DOI: 10.1109/43.149774.

[3] S. E. Greenfield and M. M. Hassoun, “Direct hierarchical symbolic transient analysis of linear circuits,” in Proceedings of IEEE International Symposium on Circuits and Systems - ISCAS ’94, 1994, vol. 1, pp. 29–32, DOI: 10.1109/ISCAS.1994.408747.

[4] F. Yuan, K. Raahemifar, and F. A. Mohammadi, “Efficient transient analysis of nonlinear circuits using Volterra series and piecewise constant interpolation,” in ISCAS 2001. The 2001 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (Cat. No.01CH37196), 2001, vol. 2, pp. 819–822, DOI: 10.1109/ISCAS.2001.921458.

[5] F. Yuan and A. Opal, “An efficient transient analysis algorithm for mildly nonlinear circuits,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 21, no. 6, pp. 662–673, Jun. 2002, DOI: 10.1109/TCAD.2002.1004310.

[6] A. R. Newton and A. L. Sangiovanni-Vincentelli, “Relaxation-Based Electrical Simulation,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 3, no. 4, pp. 308–331, Oct. 1984, DOI: 10.1109/TCAD.1984.1270089. vK. S. Kundert and A. Sangiovanni-Vincentelli, “Simulation of Nonlinear Circuits in the Frequency Domain,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 5, no. 4, pp. 521–535, Oct. 1986, DOI: 10.1109/TCAD.1986.1270223.

[7] Z. Chen, K. Batselier, H. Liu, and N. Wong, “An efficient homotopy-based Poincaré-Lindstedt method for the periodic steady-state analysis of nonlinear autonomous oscillators,” in 2017 22nd Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC), 2017, pp. 283–288, DOI: 10.1109/ASPDAC.2017.7858333.

[8] X. Cheng, Y. Chen, X. Chen, B. Zhang, and D. Qiu, “An extended analytical approach for obtaining the steady-state periodic solutions of SPWM single-phase inverters,” in 2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2017, pp. 1311–1316, DOI: 10.1109/ECCE.2017.8095941.

[9] Z. Mrcarica, T. Ilic, and V. B. Litovski, “Time-domain analysis of nonlinear switched networks with internally controlled switches,” IEEE Trans. Circuits Syst. I Fundam. Theory Appl., vol. 46, no. 3, pp. 373–378, Mar. 1999, DOI: 10.1109/81.751310.

[10] A. Brambilla, G. Gruosso, and G. S. Gajani, “FSSA: Fast Steady-State Algorithm for the Analysis of Mixed Analog/Digital Circuits,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 29, no. 4, pp. 528–537, Apr. 2010, DOI: 10.1109/TCAD.2010.2042886.

[11] T. Nakabayashi, M. Mochizuki, and S. Moro, “Analysis method of periodic solution using Haar wavelet transform for autonomous nonlinear circuits,” in 2015 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS), 2015, pp. 252–256, DOI: 10.1109/ISPACS.2015.7432775.

[12] H. G. Brachtendorf, R. Melville, P. Feldmann, S. Lampe, and R. Laur, “Homotopy Method for Finding the Steady States of Oscillators,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 33, no. 6, pp. 867–878, Jun. 2014, DOI: 10.1109/TCAD.2014.2302637.

[13] A. Moskovko, O. Vityaz, and G. A. E. Vandenbosch, “Analysis of Periodic Steady-States of Non-Linear Circuits Using the Discrete Singular Convolution Method,” IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs, vol. 66, no. 6, pp. 1063–1067, Jun. 2019, DOI: 10.1109/TCSII.2018.2873189.

[14] Xin Zhou, Dian Zhou, Jin Liu, Ruiming Li, Xuan Zeng, and Charles Chiang, “Steady-state analysis of nonlinear circuits using discrete singular convolution method,” in Proceedings Design, Automation and Test in Europe Conference and Exhibition, pp. 1322–1326, DOI: 10.1109/DATE.2004.1269078.