Фурье-анализ
Фурье-анализ предназначен для проведения спектрального анализа результатов моделирования. Возможно два варианта использования Фурье-анализа:
- • быстрое преобразование Фурье (FFT), которое проводится для осциллограмм, полученных в результате анализа переходных процессов. При этом в выходных файлах не содержатся численные результаты Фурье-анализа, а на экран выдаются амплитуды соответствующих гармоник, как функции частоты. Для запуска быстрого преобразования Фурье следует выбрать пункт Fourier из выпадающего меню Trace верхней командной строки;
- • Фурье-анализ, осуществляющий обработку результатов анализа переходных процессов с выдачей результатов в численном виде. При этом выдаются постоянная составляющая анализируемой кривой, заданное число гармоник, соответствующие этим гармоникам частоты в герцах, амплитуды разложения Фурье, соответствующие каждой частоте в абсолютных и относительных величинах, абсолютные и относительные фазы смещения относительно заданной центральной частоты в градусах и коэффициент нелинейных искажений в процентах, определяемый по формуле:
к = 100 ? J4+4+-+4
При этом варианте анализа Фурье-разложение на экран не выдается. Для осуществления Фурье-анализа следует произвести следующие операции:
- 1) выбрать вкладку Analysis в диалоговом окне Simulation Settings;
- 2) выбрать из списка Analysis Туре пункт Time Domain (Transient);
- 3) нажать кнопку Output File Options...;
V1=0
V2=6
TD=5m
TR=1mk
TF=1mk
PW=5m
PER=20m
Рис. 3.24. Схема регулятора выходного напряжения с помощью встречно-параллельно включенных тиристоров
- 4) установить флажок Perform Fourier Analysis;
- 5) внести в окно Center Frequency значение центральной частоты;
- 6) внести в окно Number of Harmonics число требуемых гармоник. Максимально возможное количество гармоник — 100. По умолчанию берутся первые 9;
- 7) внести в окно Output Variables те переменные, Фурье-анализ которых должен быть проведен.
- 8) дважды нажать кнопки ОК на соответствующих модальных окнах.
В качестве примера применения Фурье-анализа рассмотрим спектральный состав входного и выходного напряжений на схеме (рис. 3.24) регулятора напряжения с помощью встречно-параллельно включенных тиристоров. В качестве входного применяется источник синусоидального напряжения VSIN, используются тиристоры 2N1595, в качестве
V(VT1:R,VT1:-)
Рис. 3.25. Осциллограммы напряжений на элементах схемы регулятора
Рис. 3.26. Осциллограммы спектрального анализа напряжений на элементах схемы регулятора
нагрузки применено активное сопротивление R1. Управление тиристорами осуществляется от источников импульсного напряжения VPULSE. Численные значения параметров элементов приведены на схеме. Осциллограммы напряжений на входном источнике VSIN и на нагрузочном сопротивлении R1 приведены на рис. 3.25. Осциллограммы, полученные в результате быстрого преобразования Фурье приведены на рис. 3.26. Характерным является ухудшение спектрального состава выходного напряжения.
