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Analisi circuito

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[1] Analisi circuito

Messaggioda Foto UtenteGiusFar » 13 set 2017, 16:26

Buongiorno a tutti.

Devo analizzare questo circuito, e nello specifico, ricavare il valore della Vout, la cui espressione sarà data come: Vout = Vin ^ (-t/tau)


Prima di fare questo ho però analizzato la funzione di trasferimento della parte destra (giallo), e ricavato l'espressione della Vin in ingresso (verde).

Scrivo qui per verificare quello che ho fatto confrontandomi con voi, e capire nel caso, dove ho sbagliato.

Vi ringrazio anticipatamente per la vostra disponibilità e cortesia.

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[2] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 13 set 2017, 18:20

Al simbolo dell generatore di corrente associ il nome V0,
a quello di tensione I0 !!
Quali quelli giusti ?
Poi dovresti presentare la tua soluzione.
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[3] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto UtenteGiusFar » 13 set 2017, 21:36

Hai ragione, ho invertito i simboli.

Questo è il disegno corretto. In basso ho scritto Vin e Vout.

Ultima modifica di Foto Utentewall87 il 13 set 2017, 22:46, modificato 1 volta in totale.
Motivazione: Eliminata citazione integrale del messaggio precedente. Per rispondere normalmente usa il tasto RISPONDI.
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[4] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 13 set 2017, 23:39

Non mi sembra che funzioni, stai trascurando l'interazione fra i vari blocchi. La Vin che hai trovato è la tensione a vuoto del blocco verde, ma quano colleghi i blocco giallo la tensione di ingresso non è più quella che hai calcolato perché il blocco giallo carica il generatore che ha impedenza interna non nulla.

E anche supponendo di aver calcolato la Vin esatta, nel secnodo circuito la Vout che calcoli nonvabene per due motivi. Il primo è il solito, hai trascurato il carico che c'è dopo. Il secondo, più importante è che la funzione di trasferimento del secondo blocco è sbagliata. Il condensatore in quella posizione dà uno zero all'infinito ed R2 non entra nei calcoli.
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[5] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto Utentegac » 14 set 2017, 9:50

Nel secondo circuito hai aggiunto un carico RLC che non c'era nel primo; è richiesto dall'esercizio oppure no? Nell'analisi del transitorio, bisogna supporre che in corrispondenza del nodo con Vin ci sia un interruttore serie?
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[6] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto UtenteGiusFar » 14 set 2017, 10:27

gac ha scritto:Nel secondo circuito hai aggiunto un carico RLC che non c'era nel primo; è richiesto dall'esercizio oppure no? Nell'analisi del transitorio, bisogna supporre che in corrispondenza del nodo con Vin ci sia un interruttore serie?

Questo è un modello elettrico che ho ricavato da un modello fluidodinamico.
Si, il carico RLC a destra del blocco giallo c'è, e simula il comportamento di una vena, ma prima di arrivare a quello, devo riuscire a capire l'espressione della tensione (differenza di pressione) a sinistra e a destra del blocco giallo, poiché questo sistema andrà poi analizzato in simulink, dove mi servirà avere l'espressione in ingresso al blocco giallo (ecco perché ho cercato Vin) e poter dimensionare lo stesso con vari R1, R2, e C (ecco perché ho cercato la funzione di trasferimento).

Al blocco verde (generatore di corrente + condensatore carico) viene applicato il blocco giallo (tubo con compliance) in maniera istantanea, quindi si, come se ci fosse un interruttore che viene chiuso.

-per isidoro-
Quindi la funzione di trasferimento del blocco giallo dovrebbe essere H(s) = 1 / (1+s*R1*C)

Vi ringrazio per la pazienza e la cortesia nonostante i miei errori e/o la mancanza di formalismi.
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[7] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto Utentegac » 14 set 2017, 12:34

Anzitutto non serve citare l'intero messaggio, basta usare "Rispondi" (regolamento del forum).

Il problema di fondo è che il blocco giallo influisce nel calcolo di Vin, che vuoi calcolare solo con il blocco verde (ma quello è semplicemente un equivalente Thevenin che calcola una tensione a vuoto, quindi supponendo che il carico sia un circuito aperto) e lo stesso si può dire per il carico RLC. L'unico modo per poter disaccoppiare i blocchi è avere dei buffer che separino elettricamente i blocchi tipo inseguitori di tensione ad op-amp (ma non credo che si possano utilizzare nel tuo caso). Nel calcolo della f.d.t. devi tenere conto di tutti i pezzi purtroppo.
Ultima modifica di Foto Utentegac il 14 set 2017, 13:22, modificato 1 volta in totale.
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[8] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto UtenteGiusFar » 14 set 2017, 12:56

Quindi:

Facendo l'equivalente di thevenin, cosa otterrei come Vin ?
Mentre invece come esprimereste la funzione di trasferimento del blocco giallo ?
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[9] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto Utentegac » 14 set 2017, 13:34

Con l'equivalente Thevenin otterresti solamente la tensione a vuoto, ovvero la tensione tra i due morsetti supponendo che il carico sia un circuito aperto, che può essere visto come un'impedenza infinita. In tal caso V_{in} è la tensione tra i due morsetti considerando come carico un'impedenza equivalente R_1 + ( \frac{1}{sC} \parallel \left[ R_2 + \left( R_V \parallel sL_V \parallel \frac{1}{sC_V} \right) \right] ).
La tensione V_{out} è invece quella ai capi di R_V \parallel sL_V \parallel \frac{1}{sC_V}. In conclusione, la funzione di trasferimento del blocco giallo non coincide con \frac{V_{out}}{V_{in}} del circuito in esame dal momento che i blocchi in cascata non possono essere trattati separatamente in quanto NON sono elettricamente separati.
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[10] Re: Analisi Circuito

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 14 set 2017, 13:59

Questo è un modello elettrico che ho ricavato da un modello fluidodinamico.

il carico RLC a destra del blocco giallo simula il comportamento di una vena, ma
prima di arrivare a quello, devo riuscire a capire l'espressione della tensione (differenza di pressione) a sinistra e a destra del blocco giallo, poiché questo sistema andrà poi analizzato in simulink, dove mi servirà avere l'espressione in ingresso al blocco giallo (ecco perché ho cercato Vin) e poter dimensionare lo stesso con vari R1, R2, e C (ecco perché ho cercato la funzione di trasferimento).

Al blocco verde (generatore di corrente + condensatore carico) viene applicato il blocco giallo (tubo con compliance)...

Purtroppo non so aiutarti, posso tentare qualche mia considerazione.
Stai utilizzando un modello elettrico a parametri concentrati di un sistema fluodinamico magari a parametri distribuiti. Affronti il problema di indentificazione del modello e poi di definizione dei parametri.
Forse potresti utilizzare un modello matematico con schema a blocchi, non necessariamente un modello elettrico (se ti viene comodo puoi però farlo). in questi ultimi 50 anni dovrebbero aver sviluppato un modello matematico di un tubo con perdita di carico (resistenza) e compliance (cedevolezza). Anni fa la SNAM aveva realizzato un simulatore di una rete trasporto metano (non si dilatano le pareti del tubo, ma il gas si comprime, potrebbe essere equivalente) Ma non so nulla di più.
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