Analoge computer

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 1.746

Analoge computer

Analoge computer.png
Analoge computer.png (41.67 KiB) 866 keer bekeken
Hoe wordt eigenlijk de differentiaalvergelijking
Differentiaalvergelijking.png
Differentiaalvergelijking.png (1.81 KiB) 866 keer bekeken
(all initial conditions=0)
met uitsluitend OPAMP integrator en OPAMP sommator gerealiseerd? (=Analoge computer)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Analoge computer

Misschien zo?

u'' naar integrator, geeft u'
u' naar integrator, geeft u

Sommator: u'' + 2*u' + u = us

uin=10 sin(4*t)

uin naar plus-ingang van comparator (of verschilversterker met grote versterking), us naar min-ingang.
Uitgang naar u''

Gebruikersavatar
Berichten: 1.746

Re: Analoge computer

uin naar plus-ingang van comparator (of verschilversterker met grote versterking), us naar min-ingang.
Uitgang naar u''
[/quote]

Kan een OPAMP-schakeling met een comparator (uitgang kent twee toestanden) nog wel een lineaire DV met constante coëfficiënten simuleren?

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Analoge computer

ukster schreef:
zo 25 aug 2019, 19:28
Kan een OPAMP-schakeling met een comparator (uitgang kent twee toestanden) nog wel een lineaire DV met constante coëfficiënten simuleren?
Nee, ik had beter alleen verschilversterker met (heel) grote versterking kunnen schrijven.
Dat is een niet-teruggekoppelde op-amp natuurlijk ook, al werkt die in de praktijk als comparator.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Analoge computer

Bij nader inzien moet de versterking van de verschilversterker 1 zijn. Het verschil tussen us en uin wordt dan opgeteld bij u'' zodat altijd aan de vergelijking wordt voldaan.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.746

Re: Analoge computer

Is dit wat je bedoelt?
Analoge computer.png

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Analoge computer

Lijkt me helemaal goed. Ga je 'm bouwen of simuleren?

Dit krijg ik als ik het simuleer in Python:
analoge_computer.jpg
rood u''
blauw u'
groen u
zwart uin

uin maak ik nul na 4,25 periode.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.746

Re: Analoge computer

Gesimuleerd met Microcap komt dat aardig overeen.
Sim.png
Sim.png (8.68 KiB) 711 keer bekeken
amplitude en fase.png
amplitude en fase.png (2.64 KiB) 711 keer bekeken
ik ga nog uitzoeken of het met minder OPAMP's ook lukt!


Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Analoge computer

Lijkt er inderdaad goed op. Je bent in het plaatje niet begonnen op t=0?

Ik denk dat je de drie op-amps rechtsonder wel kunt vervangen door een enkele, met twee weerstanden naar de plus-ingang (u'' en u) en een derde naar de min-ingang, voor u'.
Omdat u' -2 maal moet worden versterkt, wordt de versterking van de spanning direct op de plus-ingang 3 maal. Je zult dan ook een weerstand vanaf de plusingang naar nul nodig hebben om die spanning te verzwakken.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.746

Re: Analoge computer

Met deze omzetting is het aantal OPAMP's ook al flink gereduceerd.
Differentiaalvergelijking.png
Differentiaalvergelijking.png (8.73 KiB) 693 keer bekeken
Analoge computer.png

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Analoge computer

Met minder dan drie op-amps gaat het niet lukken, naar mijn idee.
Heb je deze laatste schakelingen al gesimuleerd?

Gebruikersavatar
Berichten: 1.746

Re: Analoge computer

Geeft hetzelfde resultaat... op de tweede afgeleide na. Deze is in de schakeling niet als zodanig te plotten
Graph.png
Graph.png (8.07 KiB) 677 keer bekeken

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Analoge computer

Je simuleert een aangedreven, zwaar gedempte, slinger.
Als je die factor 2 voor de eerste afgeleid veel kleiner maakt, dan kan die trillen in z'n eigen resonantiefrequentie.
ωr=1.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.746

Re: Analoge computer

Dat verwacht ik niet..
De systeemresponse zal altijd de frequentie van de opgedrukte spanning 10sin4t hebben
Het zal wel de amplitudes beinvloeden

Gebruikersavatar
Berichten: 1.605

Re: Analoge computer

ukster schreef:
ma 26 aug 2019, 14:41
Dat verwacht ik niet..
De systeemresponse zal altijd de frequentie van de opgedrukte spanning 10sin4t hebben
Zolang er een frequentie wordt opgedrongen wel. Maar als die wegvalt...

Hier is die factor niet meer 2 maar 0,02 (willekeurig gekozen).
analoge_computer2.jpg

Reageer