წრედის ანალიზი მიმოხილვა

წრედის ანალიზის ზოგადი სტრატეგია დამოუკიდებელი განტოლებების სისტემის ჩაწერა და ამოხსნაა. ავტორი: უილი მაკალისტერი.

წრედების ანალიზი, ანუ წრედის ამოხსნა, ნიშნავს წრედის თითოეულ კომპონენტში დენისა და ძაბვის გაგებას. ეს სტატია წრედის ანალიზში გამოყენებულ ხელსაწყოებსა და მეთოდებს მიმოიხილავს.

იარაღები

ელემენტის განტოლებები (ომის კანონი და ა.შ.)
სქემები (სადენები, კვანძები, შტოები, წირები და კონტურები)
მიმდევრობითი და პარალელური რეზისტორების გამარტივება
კირხჰოფის დენისა და ძაბვის კანონები.

ზოგადი სტრატეგია

წრედის მაქსიმალურად გამარტივების მერე წრედის ანალიზის ყველა მეთოდი შემდეგ ზოგად სტრატეგიას იყენებს:

ჩაწერეთ კომპონენტებისა და წრედის კონტაქტების შესაბამისი დამოუკიდებელი განტოლებები.
ამოხსენით განტოლებათა სისტემა დამოუკიდებელი ცვლადებისთვის (ძაბვები და დენები). ხშირად ამაში წრფივი ალგებრის ტექნიკა დაგეხმარებათ.
იპოვეთ დარჩენილი კომპონენტების ძაბვები და დენები.

მეთოდები

წრედის ანალიზის სამი პოპულარული მეთოდი არსებობს. სამივე იმავე პასუხს იძლევა.

ფუნდამენტური კანონების პრიდაპირი გამოყენება (ომისა და კირხჰოფის კანონები)
კვანძური ძაბვის მეთოდი
კონტურული დენის მეთოდი და მისი მონათესავე, წირითი დენის მეთოდი

პირველი მეთოდი ფუნდამენტური კანონების პირდაპირ გამოყენებას მოიცავს და ის მარტივი წრედებისთვის ძალიან კარგად მუშაობს. ის გამორჩეულად ეფექტური არ არის, შესაბამისად, წრედების გართულებასთან ერთად მისი გამოყენებაც რთულდება.

ინჟინრებს წრედის ანალიზის ორგანიზების ორი ელეგანტური მეთოდი აქვთ: კვანძური ძაბვის მეთოდი და კონტურული დენის მეთოდი. ეს ზოგადი მეთოდები წრედის ამოხნის ნაბიჯ-ნაბიჯ ინსტრუქციას მოიცავენ. ორივე მეთოდის მიზანი მინიმალური ზომის განტოლებების სისტემის მიღებაა. ასეთი ეფექტიანობა ძალიან მნიშვნელოვანია წრედების გართულებასთან ერთად (როდესაც წრედში უფრო მეტი და მეტი კვანძი და განშტოება გვაქვს). წირითი დენის მეთოდი კონტურული დენის მეთოდის მონათესავეა და ის განსაკუთრებულ შემთხვევებში გამოიყენება.

წრედის ანალიზის მეთოდების შესწავლისას, მაგალითებში მოყვანილი წრედები მხოლოდ რეზისტორებისა და იდეალური წყაროებისგან შედგებიან. ეს მათემატიკურად შედარებით მარტივია, რაც წრედის ამოხსნის სტრატეგიებზე კონცენტრირების საშუალებას გვაძლევს.

ბოლო შტრიხი: პრობლემის დანაწევრება

კომპლექსური წრედების ანალიზი, შესაძლოა, რთული პროცესი იყოს. დიდი, კომპლექსური პრობლემის მარტივ, მცირე ზომის პრობლემებად დანაწევრება ძალიან მნიშვნელოვანი ინჟინრული უნარია. დასაწყისში პრობლემის დანაწევრება, შესაძლოა, ნელი პროცესი ჩანდეს, თუმცა პრობლემების დანაწევრება ინჟინერიის ხელოვნების სულია. ქვევით ნაჩვენები წრედის ანალიზის მრავალნაბიჯიანი მეთოდები პრობლემის გადაჭრის ინჟინრული მიდგომის კარგი მაგალითებია.

ეპილოგი — წრედების კომპიუტერული სიმულაცია

წრედის სიმულირების აპლიკაცია

SPICE

და სხვა მსგავსი პროგრამები ხელმისაწვდომია პროფესიონალი და სტუდენტი ინჟინრებისთვის და ინჟინერიით დაინტერესებული სხვა ადამიანებისთვის (ასეთი პროგრამების პოვნა ინტერნეტში შეგიძლიათ. ამისთვის საძიებო ველში ჩაწერეთ: circuit simulator). კომპიუტერული სიმულაცია ხშირად არც ისე რთული წრედების ამოსახსნელადაც კი გამოიყენება.

თუ წრედის სიმულატორით ამოხსნა შემიძლია, რატომ არის საჭირო წრედის ანალიზის მეთოდების შესწავლა?

„ხელით“ წრედის ანალიზის ცოდნა და გამოცდილება მნიშვნელოვანია. ამ ტექნიკების ცოდნა მარტივი წრედების ამოხსნაში გვეხმარება და, რაც მთავარია, წრედის მუშაობის აღქმას და პრინციპებს ნათლად გვანახებს, ამ უნარებს ვერ გამოვიმუშავებთ, თუ მხოლოდ კომპიუტერს მოვთხოვთ ჩვენი პრობლემების გადაჭრას. როდესაც წრედის ანალიზს შეისწავლით, გამოიმუშავებთ უნარს, რომ სქემის დანახვისას გონებაში „დაინახოთ“, როგორ მუშაობს წრედი.

წრედის ანალიზის შესწავლა ასევე სიმულატორ პროგრამებთან მუშაობისას და მათ შეზღუდვებსა და უცნაურობებთან გასამკლავებლად დაგეხმარებათ.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

შესვლა

დავალაგოთ:

პოსტები ჯერ არ არის.

გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.