Serie de voltaje de salida de Fourier

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HeestadopracticandoalgunaspreguntasdelaseriedeFourieryluegoverificandomisrespuestasgenerandoungráficoequivalenteenMATLABycomparándoloconelgráficogeneradoporPSpicealsimularelmismocircuito.

Esteesmitrabajo:

LaseriedeFourierdelafuenteactual:

\$i_s\left(t\right)=1+\frac{4}{\pi}\sum_{n=1}^{\infty}{\frac{1-\left(-1\right)^n}{n}\sin{n\pit}}\$

Luegohagaunatransformacióndefuenteparasimplificarelcircuito:\$v_s\left(t\right)=1i_s\left(t\right)\$

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Luego, trabaje en el dominio fasor y use la división de voltaje:

\ $ \ omega_n = \ pi n \ $

\ $ V_ {out} = \ frac {Z_L} {Z_L + 3} V_s \ $

\ $ V_ {out} = \ frac {j \ omega_n} {j \ omega_n + 1} V_s \ $

\ $ V_s = I_s = \ frac {4} {\ pi n} \ left (1- \ left (-1 \ right) ^ n \ right) e ^ {j \ left (-90 \ right)} \ $

\ $ V_ {out} = \ left (\ frac {j \ omega_n} {j \ omega_n + 1} \ right) \ left (\ frac {4 \ left (1- \ left (-1 \ right) ^ n \ derecha)} {\ pi n} \ derecha) e ^ {j \ izquierda (-90 \ derecha)} \ $

\ $ V_ {out} = \ left (\ frac {4 \ left (1- \ left (-1 \ right) ^ n \ right)} {\ pi n} \ right) \ left (\ frac { w_ne ^ {j \ left (90 \ right)}} {\ sqrt {1+ \ omega_n ^ 2} e ^ {j \ left (\ tan ^ {- 1} {\ pi n} \ right)}} \ right ) e ^ {j \ left (-90 \ right)} \ $

Tomando solo n términos impares, ya que los resultados emparejan en 0:

\ $ V_ {out} = \ left (\ frac {8} {\ sqrt {1+ \ pi ^ 2n ^ 2}} \ right) e ^ {j \ left ({- \ tan} ^ {- 1} {\ pi n} \ right)} \ $

y finalmente en el dominio del tiempo:

\ $ v_ {out} \ left (t \ right) = \ sum_ {k = 1} ^ {\ infty} {\ frac {8} {\ sqrt {1+ \ pi ^ 2n ^ 2}} \ cos {\ left (\ pi nt- \ tan ^ {- 1} {\ pi n} \ right)}} \ $

con n = 2k - 1 para términos impares

Trazo mi respuesta en MATLAB y parece ser lo negativo de lo que muestra el gráfico de PSpice equivalente.

¿Alguien puede señalar qué está mal, por favor?

    
pregunta Lachlan

1 respuesta

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Se hace referencia a su fuente actual al revés. Para demostrarlo, intente cortar el inductor del circuito y colocar una sonda en R2. De esta manera, solo tendrá una fuente de corriente con una resistencia paralela. En este caso, debería ser extremadamente claro que, cuando su corriente es positiva, el voltaje a través de su resistencia también debe ser positivo. Apuesto a que verá lo contrario.

Si vuelvo a crear el circuito, asegurándome de que la fuente actual esté correctamente referenciada, obtendré los resultados esperados:

Portucomentario:

  

Aunquenocreoqueestéinvertido,aquíestáelgráficoconlafuenteactualagregada.Puedesverquecoincideconelgráficodelapregunta: i.imgur.com/Z7KiXDn.png

Intente voltear la fuente actual al revés y seguirá viendo la misma corriente trazada (ya que su sonda actual también cambiará de dirección). Eso no significa que la corriente esté fluyendo en la dirección en la que está asumiendo que lo es. Cuando pasa el mouse sobre la fuente actual, debería poder ver la dirección que tomará la sonda (querrá que apunte hacia arriba).

    
respondido por el Blair Fonville

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