Эквивалентная схема

Эквивалентная схема

Эквивале́нтная схе́ма (схема замещения, эквивалентная схема замещения) — электрическая схема, в которой все реальные элементы заменены максимально близкими по функциональности цепями из идеальных элементов.

Содержание

Необходимость эквивалентных схем

Одной из основных задач электроники является расчет электрических схем, то есть получение детальной количественной информации о процессах, происходящих в этой схеме. Однако рассчитать произвольную схему, состоящую из реальных электронных компонент, практически невозможно. Мешает расчету то обстоятельство, что попросту не существует методик математического описания поведения реальных электронных компонент (например, транзистора) как единого целого. Имеются значения отдельных параметров и экспериментально снятые зависимости, но связать их в единую точную формулу, полностью описывающую поведение компоненты, в большинстве случаев не представляется возможным.

С другой стороны, исключительно простым математическим аппаратом описываются идеализированные базовые элементы электронных схем (например, идеальный резистор). Однако они не существуют в реальном мире. Так, любой резистор имеет множество паразитных параметров: индуктивность, емкость, температурные зависимости и т.п.

Введение понятия эквивалентная схема позволяет «связать» мир реальных компонент и мир их идеальных приближений. Эквивалентная схема представляет собой цепь только из идеальных компонент, которая функционирует примерно также, как и исходная схема. В эквивалентной схеме могут быть отражены, при необходимости, различные паразитные эффекты: утечки, внутренние сопротивления и т.д. Эквивалентная схема может составляться как для одного элемента, так и для сложной цепи.

Идеальные элементы

В эквивалентных схемах используются перечисленные ниже идеальные элементы. Предполагается также, что геометрические размеры эквивалентной схемы настолько малы, что какие-либо эффекты длинных линий отсутствуют, то есть эквивалентная схема рассматривается как система с сосредоточенными параметрами.

Составление эквивалентных схем

Неоднозначность

Для любой электрической схемы можно составить сколько угодно различных эквивалентных схем — количество их ограничивается только соображениями целесообразности. Для одной схемы имеет смысл составлять несколько эквивалентных схем по следующим причинам:

  • Учет различных эффектов. Эквивалентная схема составляется тем или иным образом в зависимости от того, какие эффекты мы хотим с ее помощью описать. Например, для нахождения рабочей точки по постоянному току требуется одна эквивалентная схема, а для расчета АЧХ — совершенно другая.
  • Поэтапное упрощение. В процессе расчета схемы целесообразно заменять ее сложные участки простыми эквивалентными цепями. Например, цепь из последовательно включенных резисторов можно заменить одним резистором с суммарным сопротивлением. В полученной упрощенной схеме можно вновь применить некоторую замену и т.д.

Ограничения

Эквивалентная схема является линейной системой, поэтому нелинейные эффекты реальных схем не могут быть смоделированы путем составления эквивалентных схем.

Частичным выходом из этого затруднения является рассмотрение нелинейной системы в малосигнальном приближении для конкретной рабочей точки, при этом нелинейные эффекты малы и ими можно пренебречь. Данный подход позволяет не описать нелинейные эффекты, а всего лишь ограничиться случаем, когда они пренебрежимо малы.

Эквивалентная схема не может абсолютно точно соответствовать реальной схеме вследствие огромного числа распределенных паразитных эффектов в последней. Однако это и не требуется: эквивалентная схема составляется с достаточной для конкретной задачи детализацией.

Литература

  • Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Высшая школа, 1996. — 224 с.. — ISBN 5-8297-0159-6

Wikimedia Foundation. 2010.

Нужна курсовая?

Полезное


Смотреть что такое "Эквивалентная схема" в других словарях:

  • эквивалентная схема — Схема замещения электрической цепи, в которой величины, подлежащие рассмотрению, имеют те же значения, что и в исходной схеме замещения. [ГОСТ Р 52002 2003] Синонимы эквивалентная схема электрической цепи …   Справочник технического переводчика

  • эквивалентная схема П — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN PI equivalent …   Справочник технического переводчика

  • эквивалентная схема — ekvivalentinė schema statusas T sritis chemija apibrėžtis Realiosios sistemos išraiška, sumodeliuota elektroninės schemos elementais. atitikmenys: angl. equivalent circuit; equivalent scheme rus. схема замещения; эквивалентная схема …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • эквивалентная схема — ekvivalentinė grandinė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Grandinė, kurios nagrinėjamųjų dydžių arba sistemos elementų vertės yra tokios kaip ir pakeičiamõs grandinės. atitikmenys: angl. equivalent circuit vok.… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • эквивалентная схема — ekvivalentinė schema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. equivalent scheme vok. äquivalentes Schema, n rus. эквивалентная схема, f pranc. schéma équivalent, m …   Fizikos terminų žodynas

  • ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА — замещения схема, схема, составл. из простых элементов и наглядно представляющая сущность процессов в замещаемой (реальной) системе. Э. с. правильно воспроизводит св ва реальной системы только при нек рых допущениях. Применяется при расчётах… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • эквивалентная схема пьезоэлектрического резонатора — Электрическая схема, имеющая такое же полное сопротивление, что и пьезоэлектрический резонатор на частоте вблизи резонансной. [ГОСТ 18669 73] Тематики резонаторы пьезоэлектрические EN piezoelectric resonator equivalent circuit DE Ersatzschaltbild …   Справочник технического переводчика

  • эквивалентная схема варикапа и туннельного диода — Сп параллельная емкость; gпер отрицательная проводимость; rп сопротивление потерь; Lg последовательная индуктивность; Cпер емкость перехода. Черт.7 [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы …   Справочник технического переводчика

  • эквивалентная схема линии передачи — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN basic network …   Справочник технического переводчика

  • эквивалентная схема с источником напряжения — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN voltage source equivalent circuit …   Справочник технического переводчика

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»