Business

Analysieren Schaltungen mit drei unabhängigen Quellen mit Superposition

Analysieren Schaltungen mit drei unabhängigen Quellen mit Superposition - Dummies

Verwenden Sie Superposition, um Schaltungen zu analysieren, die viele Spannungs- und Stromquellen haben. Überlagerung hilft Ihnen, komplexe lineare Schaltungen, die aus mehreren unabhängigen Quellen bestehen, in einfachere Schaltungen aufzuteilen, die nur eine unabhängige Quelle haben. Die Gesamtausgabe ist dann die algebraische Summe der einzelnen Ausgaben von jeder unabhängigen Quelle.

Sie können die Überlagerung verwenden, wenn Sie mit einer Schaltung konfrontiert sind, die drei (oder mehr) unabhängige Quellen hat. Mit drei unabhängigen Quellen finden Sie die Ausgangsspannung von drei vereinfachten Schaltungen, wobei jede Schaltung eine Quelle hat und die anderen ausgeschaltet sind. Fügen Sie dann die Ausgänge aufgrund der drei Stromquellen hinzu.

Schaltung A in der hier gezeigten Beispielschaltung hat zwei Spannungsquellen und eine Stromquelle. Angenommen, Sie möchten die Ausgangsspannung an der Stromquelle i s ermitteln.

Um Ihnen die Analyse zu erleichtern, ist die Spannung v AB mit den Bezeichnungen Anschlüsse A und B gekennzeichnet. Diese Spannung entspricht der Ausgangsspannung v o < über die aktuelle Quelle. Die Spannung über der Stromquelle ist äquivalent zu der Spannung über dem Widerstand R 3 , die in Reihe mit der Spannungsquelle v s 2 geschaltet ist.

In Stromkreis A ist die Spannung an der Stromquelle

i s parallel zur Reihenkombination von R 3 und v s 2 . Sie können die Spannung über R 3 und v s 2 finden, was gleich der Ausgangsspannung v o < . Wenn Sie Kirchhoffs Spannungsgesetz (KVL) verwenden, um diese Situation zu beschreiben, werden Sie mit

Im Wesentlichen beinhaltet das Finden von

v

o das Finden der Spannung über dem Widerstand R 3 . Wenn Sie diese Spannung kennen, können Sie die Ausgangsspannung, v o , mit der vorhergehenden Gleichung leicht berechnen. Sie können die Schaltung A mit drei unabhängigen Quellen in die einfacheren Stromkreise B, C und D unterteilen, die jeweils eine einzelne unabhängige Quelle haben, während die anderen Quellen entfernt oder ausgeschaltet sind. Um die einfacheren Schaltkreise mit einer Quelle zu analysieren, wenden Sie Spannungs- und Stromteilertechniken an. Sie müssen zuerst die Spannung über

R

3 aufgrund jeder unabhängigen Quelle finden. Und so geht's: Quelle 1: Stromkreis B, erste Spannungsquelle : Sie berechnen die Spannung über

  • R 3 aufgrund von v s 1 , indem zuerst die Spannungsquelle v s 2 entfernt und durch eine kurze ersetzt wird.Sie entfernen auch die Stromquelle i s , indem Sie sie durch einen offenen Stromkreis ersetzen. Nach dem Entfernen von zwei unabhängigen Quellen haben Sie die Schaltung B, eine Reihenschaltung, die von einer einzigen Spannungsquelle betrieben wird, v

    s 1 . Folglich gilt die Spannungsteiler-Technik, die eine Spannung v 31 über den Widerstand R 3 aufgrund von v s 1 Quelle 2: Stromkreis C, Stromquelle : Sie berechnen die Spannung über R

  • 3 aufgrund von i s die Spannungsquellen v s 1 und v s 2 und ersetzen sie durch Kurzschlüsse. Nach dem Entfernen von zwei unabhängigen Spannungsquellen haben Sie die Schaltung C, eine Parallelschaltung, die von einer einzelnen Stromquelle betrieben wird i s

    . Im Ergebnis gilt die aktuelle Teilertechnik. Dies erzeugt einen Strom i 32 durch den Widerstand R 3 , der sich aus der Stromquelle i s ergibt. Auch nicht, dass die Spannungspolarität von V s 2 gegenüber der von v 33 ist. Die Verwendung des Stromteilers für die Schaltung C ergibt Folgendes: Als nächstes verwenden Sie das Ohmsche Gesetz, um die Spannung über R 3

    aufgrund der Stromquelle i s zu finden : Quelle 3: Schaltung D, zweite Spannungsquelle : Sie berechnen die Spannung über R

  • 3 aufgrund von v s 2 indem zuerst die Spannungsquelle v s 1 entfernt und durch einen Kurzschluss ersetzt wird. Entfernen Sie auch die Stromquelle i s , indem Sie sie durch einen offenen Stromkreis ersetzen. Nach dem Entfernen von zwei unabhängigen Quellen haben Sie die Schaltung D, eine Reihenschaltung, die von einer einzigen Spannungsquelle betrieben wird, v s

  • 2 . Da dies eine Reihenschaltung ist, gilt die Spannungsteiler-Technik, die eine Spannung v 33 über den Widerstand R 3 aufgrund von v s erzeugt. 2 . Beachten Sie auch, dass die Spannungspolarität von v s 2 entgegengesetzt zu der von v 33 ist. Die Verwendung der Spannungsteiler-Technik erzeugt den folgenden Ausgang: Um v R

3 zu finden, addieren Sie die Spannungen über den Widerstand R 3 , da jede unabhängige Quelle: Hier ist die gesamte Ausgangsspannung ( v o

+ v AB ) über die Stromquelle (oder Spannung v > AB über die Terminals A und B hinweg: