Exponenta Banner

Voltage Source

Источник напряжения с опциональными компонентами постоянного тока, переменного тока и шума

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape/Электрический/Источники

  • Voltage Source block

Описание

Блок Voltage Source реализует источник напряжения с компонентами постоянного тока, переменного тока и шума. Напряжение на клеммах + и – задается:

v=vDC+vACsin(2πft+ϕ)+vN

где:

  • vDC является установившимся компонентом постоянного напряжения.

  • vAC - амплитуда компонента переменного напряжения.

  • f - частота компонента переменного тока.

  • ϕ - смещение фазы компонента переменного тока.

  • vN - шумовое напряжение.

Можно сконфигурировать источник только для постоянного тока, только для переменного тока или их комбинацию. По умолчанию для компонентов переменного и постоянного тока задано значение 0. Задайте напряжение переменного/постоянного тока путем определения ненулевых значений параметров после размещения блока в вашей модели.

Шумовой компонент также опциональна. Если вы устанавливаете параметр Noise mode равным Enabled, затем добавленное шумовое напряжение задается:

vN=Pv/2N(0,1)h

где:

  • Pv - односторонняя спектральная плотность степени шума для нагрузки 1 Ом, в V ^ 2/Гц.

  • N является Гауссовым случайным числом с нулем среднего и стандартным отклонением единицы.

  • h - интервал дискретизации.

По умолчанию параметр Noise mode установлен в Disabled, и источник напряжения не генерирует теплового шума.

Шумовые Опции

Блок генерирует Гауссов шум при помощи источника PS Random Number в библиотеке Simscape™ Foundation. Вы можете управлять начальным числом случайных чисел, установив параметр Repeatability:

  • Not repeatable - Каждый раз, когда вы моделируете модель, блок сбрасывает случайный seed с помощью MATLAB® генератор случайных чисел:

    seed = randi(2^32-1);

  • Repeatable - Блок автоматически генерирует начальное значение и хранит его внутри блока, чтобы всегда начать симуляцию с таким же случайным числом. Это автоматическое начальное значение устанавливается, когда вы добавляете Voltage Source блок из библиотеки блоков в модель. Когда вы делаете новую копию блока Voltage Source из существующего в модели, генерируется новое начальное значение. Блок устанавливает значение с помощью команды генератора случайных чисел MATLAB, показанной выше.

  • Specify seed - Если вы выбираете эту опцию, дополнительный параметр Seed позволяет вам непосредственно задать значение начального числа случайных чисел.

Допущения и ограничения

  • Симуляция с включенным шумом замедляет симуляцию. Выберите шаг расчета (h), чтобы шум генерировался только на интересующих частотах, а не выше.

Порты

Сохранение

расширить все

Электрический порт сопоставлен с положительным контактом источника напряжения

Электрический порт сопоставлен с отрицательным контактом источника напряжения

Параметры

расширить все

Компоненты постоянного и переменного тока

Компонент постоянного тока выхода напряжения. Задайте ненулевое значение, чтобы добавить компонент постоянного тока к источнику напряжения.

Амплитуда переменного компонента выходного напряжения. Задайте ненулевое значение, чтобы добавить компонент переменного тока к источнику напряжения.

Смещение фазы переменного компонента выхода напряжения.

Частота переменного компонента выходного напряжения, в Гц.

Шум

Выберите опцию шума:

  • Disabled - Источник напряжения не производит шума.

  • Enabled - Источник напряжения генерирует тепловой шум, и соответствующие параметры становятся видимыми на вкладке Noise.

Односторонняя степень шума спектра. Строго говоря, это функция плотности для квадрата напряжения, обычно рассматриваемая как степень в нагрузку 1 Ом, и, следовательно, модулями являются V ^ 2/Гц. Чтобы избежать этой единичной неоднозначности, некоторые таблицы данных цитируют шумовое напряжение как плотность шума с модулями V/√Hz. В этом случае необходимо ввести квадрат плотности шума, приведенный в таблице данных, в качестве значения параметров.

Выберите опцию контроля шума:

  • Not repeatable - Случайная последовательность, используемая для генерации шума, не повторяется.

  • Repeatable - Случайная последовательность, используемая для генерации шума, повторяется с сгенерированным системой seed.

  • Specify seed - Случайная последовательность, используемая для генерации шума, повторяется, и вы управляете seed с помощью параметра Seed.

Случайное число seed сохранено внутри блока, чтобы сделать случайную последовательность повторяемой. Автоматически значение параметров генерируется с помощью команды генератора случайных чисел MATLAB. Можно изменить это значение параметров, но оно перезаписывается новым случайным значением, если скопировать блок в другой блок модели. Поэтому, если вы хотите управлять seed случайной последовательности, используйте Specify seed опция для параметра Repeatability и задайте желаемое начальное значение с помощью параметра Seed.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Repeatable для параметра Repeatability.

Генератором случайных чисел используется seed случайных чисел.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Specify seed для параметра Repeatability.

Задает скорость, с которой дискретизируется источник шума. Выберите его, чтобы отразить интересующие вас частоты в вашей модели. Делая шаг расчета слишком маленьким, излишне замедлит вашу симуляцию.

Примеры моделей

Linear Voltage Regulator with Feedback

Линейный регулятор напряжения с обратной связью

Простая схема регулятора напряжения, созданная из дискретных компонентов. Колеблющийся источник питания моделируется как 20V DC плюс 1V синусоидальное изменение. Zener diode D1 устанавливает неинвертирующий вход операционного усилителя на 3.2V, и, следовательно, поскольку операционный усилитель имеет большой коэффициент усиления, инвертирующие вход и выход операционного усилителя также на 3.2V. Следовательно, выход напряжения регулятора регулируется таким образом, чтобы быть 3,2 * (1000 + 470 )/470 = 10V. Биполярный транзистор NPN необходим для обеспечения более высоких токов, чем это возможно от типичного операционного усилителя. Модель может использоваться, чтобы проверить операцию схемы и поддержать выбор компонентов, чтобы достичь желаемой регулировки напряжения.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.

См. также

| |

Введенный в R2013a

Simscape Electrical документация

Поддержка