これは非常に一般的な質問です。学部の電気工学では、学生は通常、LC（2次）回路に対するステップ応答について教えられます。

これは通常、多くのパラメーターが導入されたときに発生し、そのうちのいくつかは

• 立ち上がり時間
• ピーク時
• オーバーシュート率
• 整定時間

これらの定義は、ウィキペディアなどのさまざまなソースで見つけることができます：https : //en.wikipedia.org/wiki/Settling_time

これらの数量の多くについて詳細な公式が存在し ますhttps://ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-004-dynamics-and-control-ii-spring-2008/lecture-notes/lecture_21.pdf

http://www.personal.psu.edu/faculty/j/x/jxl77/courses/ee380_fa09/ee380_slides3.pdf

私は広範な回路設計の背景を持っていません。これらのパラメータは、システムの伝達関数や極の位置などを計算するための経験則として使用できると推測しています。実際にどのように使用できるかわかりません。

回路設計で働く電気技師は、これらのパラメーターの実用的な有用性についてコメントできますか？または、これらのパラメーターは、設計プロセスで使用されるアルゴリズムによって検出されますか？

どうもありがとう！

簡単な答え-20年で一度もしませんでした。

長い回答：
作業している分野に大きく依存します。

立ち上がり時間、立ち下がり時間などについて心配する必要がありますか？はい。すべての信号についてではありませんが、実際、通常はごく一部の信号のみを気にします。どれが重要かを知ることは、仕事の重要な部分です。

しかし、重要なのは、本の式がかなり役に立たないので、それらは最初のパスの近似には優れていますが、大まかな近似が十分であれば、おそらく最初からあまりにも重要な信号ではありません。実際の回路は複雑すぎて手動で詳細に分析することはできません。代わりに、本の式を使用するのではなくシミュレーションを実行すると、シミュレーターはすでに式を知っています。
シミュレータが舞台裏で何をしているのか、それが何をしているのかの仮定と制限を理解しているので、本の式は良いです。あなたのツールがバックグラウンドで何をしているのかを評価することについて多くのことを言わなければなりません。しかし、カーテンの向こう側で行われている数学を覚えておく必要はなく、数学を学習する必要さえありません。

そして、シミュレータを構築した後、シミュレータが何を伝えようとも、理論の理論と実践は同じであるため、現実世界で確認します。実際にはそうではありません。

これらの計算は、プロフェッショナルEEによって絶対的に使用されます（一部は毎日）。ただし、多くの場合、この仕事はLTSpiceなどのシミュレーションソフトウェアに与えられており、これも日常的に使用されています。一般に、シミュレーションは完了するのにはるかに高速であるため、手動で計算を行うよりもはるかに生産的です。

私は一般に、何を期待すべきか（たとえば、1桁以内）の一般的なアイデアを得るためだけに数式を使用し、実際の数値はシミュレーターに委ねます。

最初にこれらの基本式を参照してから、実際の世界では、位相制限を超えた場合、またはすべてのローパスフィルターがシンボル間干渉を引き起こす場合、2番目のPLLループ応答のXOR位相検出器のような多くの非線形特性があることがわかります（ISI）フィルターがバイナリシンボル内で共振しない限り、ジッターがゼロの「レイズドコサイン」フィルターを適用します。

学ぶべき最も重要な教訓は、実装上の制限なしに、環境ストレス、EMI、SNR、およびWRITE GOOD設計仕様の影響の問題を理解することです。つまり、「非実装固有。商用コンポーネントなどの優れた仕様を読み、プロジェクトを適切に指定して、t、f、およびTOLERANCESのZ、V、I、およびALL検証、テスト、エラーの許容範囲、エラーのマージン、テストの結果、最も弱いリンク、障害の検出、設計の修正などを検証するための何かが必要です。

彼らはこれが学校にいることを教えていません。ただし、詳細に注意を払うことで、すばやく学習できます。

次に、フィードバックモードを加速モードから速度、位置に変更して、オーバーシュートを最小化または防止するために、制約または制限された範囲またはデュアル帯域幅またはより良いPIDループによってシステムをより線形にする方法を学びます。

アナログ/デジタルエレクトロニクスで役立つ重要なスキルのいくつかは、感度分析、最悪ケースの許容値、実験計画法（DoE）、マージンテスト（例：供給エラー、％クロックエラー、振動を同時に変更）および設計/プロセス検証テスト計画を実行することですまたはDVT / PVT。

ハイエンドからVSpice、Mag-designer、Filterデザイナー、ボードアナライザー、ネットワークアナライザー、モーダルアナライザー、96チャネルロジックアナライザーなどの無料のツールまで、シミュレーションにさまざまなツールを使用しました。時々、すべてのプローブを装着したときにすべてが機能する場合があります。しかし、最近のショーNでは、この原始的なType II PLLの例を備えた回路アナライザーを含む多数のPhysics Javaツールが気に入っています。

線形2次システムの場合、テスト済みのベンチマークを好みます。

• $Ts_{2\%} = \frac{Q * T_o}{2}$$f_o=\frac{1}{T_o}$$= Q=$

• ステップ応答オーバーシュート=高Qの場合は200％、臨界減衰の場合は70％。
  • $f_o$
• スペクトルアナライザーとDSOを使用したテスト検証の後、さまざまなインピーダンスと力の関係の方程式を作成します。
• 例えば、与えられたドロップの高さ、、およびストップの高さ（ほとんどの材料で）

  • $g= \frac{drop. height}{stop. height}$
    • 加速度計で検証し、その後に減衰振動
    • また、機械的インパルスの異なる時間間隔に対して逆パワーカーブコール脆弱性境界を作成するために、gの速度対衝撃も重要です。

逸話的な経験

1975年に始めたとき、1％の精度が必要でない限り、通常はインピーダンスノモグラフチャートですべての計算を行いました。このグラフは、多くの種類のシリーズまたはシャントフィルターに適しています。次に、有用なインピーダンス範囲のLおよびC値の有用な範囲を学習します。例：リップルフィルタをデータ/信号フィルタに供給します。しかし、本格的なRFフィルターの場合、Bessel、Cauer、Gaussianなどの一般的な特性を使用した複雑な仕様を持つ5次以上のバンドストップバンドパスになります。

リアクタンス/インピーダンス比を使用するとQが得られ、共振周波数からは1次の応答時間が得られる帯域幅が得られます。

または、RC値からコーナー周波数を取得します。

または、LとFの調整されたフィルターの場合、共振または反共振（180または0 deg）でQとCを選択できます

「RLC NOMOGRAPH」をウェブ検索すると、このチャートと類似のチャートを見つけることができます

この回答は、多数のアプリケーションの使用方法を教えることを意図したものではなく、Q、ESR、ESL、ZoストリップラインおよびRLCのアプリケーションのすべてのバリエーションを十分に理解し、単に「Sliderule速度vs電卓の答え」。

1975年に平方根と乗算にスライドルールを使用し、各スケールでその精度を統計的に定義する試験問題がありました。対数、x、除算など

• 振り返ってみると、それはあなたの情熱、運、機会とスキルに依存します。普段覚えていることは、ガウスの法則を証明する方法を一度知ったことです。またはルンガカッタ法または固有値方程式または非線形積分。これらはすべて、多くの人が二度と使用しない可能性のあるツールであり、それを必要とする問題が発生するまでは簡単な方法を見つけるかもしれませんが、誰かがすでにこれを行ったことを理解し、それらから新しい方法で解決する方法を学びます。

• 大学は、決して使用できない問題解決ツールと方程式だけでなく、非線形動作のフーリエスペクトルまたはオームの法則がどのように生命に適用されるかによって、絶縁体の動作などの基礎によって見たり聞いたりすることを理解する方法を知っています非常に多くの不合理でありながら内省的な方法。

• ユニバーシティは、新しいテクノロジーを教え、不可能と思われるソリューションを見つける方法を学ぶことを目指していますが、過去からソリューションが存在する可能性があり、コラボレーションによって機能させる方法を発見する必要があります。

FWIW約40年後、私はコントロールシステム401のウィニペグU of Mの教授の息子の義理の母（T EE教授でもある）と結婚しました。 、累積積分誤差二乗解析および根軌跡。今、私はプロのトラック運転手を見ているとき、高速道路での運転に飽きている場合に頭の中でこの計算を比較し、ゆるい消費者の車の運転手と比較し、PIDループとリスク回避分析とオーバーシュートの補償で今日のロボット自動運転車のアルゴリズムがどのように機能するかを想像します高速ビデオのソフトウェアアルゴリズムによる過度のゲインやその他の気が散るようなトピックから...

何かを求めている、または必要としている顧客がいるため、エンジニアは物を設計します。質問する時間パラメータなどは、顧客の満足度に影響します。エンジニアが伝達関数からこれらのパラメーターを計算するのは、顧客がどのように知覚するかを知っているからだと思います。

私が挙げることができる一例は、CRTの時代のビデオアンプです。通常、これらにはフィードバックがあるため、言及したパラメーターはすべて存在します。次に、黒から白への急激な変化がある場面を想像してください。大きなオーバーシュートがあり、整定時間が長い場合、顧客には一連の暗い線と明るい線が表示されます。これは通常、視聴者にとって好ましくありません。ただし、エッジをよりシャープに見せるため、オーバーシュートは実際には顧客にとって望ましいものです。エンジニアリングは、顧客を満足させるために規定のオーバーシュートを探しています。

したがって、あなたが尋ねているパラメーターは伝達関数から来ています。伝達関数は、エンジニアが選択したコンポーネントと、それらをどのように組み合わせるかによって決まります。このようなアンプを設計するエンジニアは、過去の経験または類似製品の他の例に基づいた回路構成を使用します。通常、設計プロセスでは、非常に単純なモデルと迅速な手分析を実行して、期待できる何かを得ることができます。その後、より詳細なモデルを使用して、より詳細な分析が行われます。詳細モデルの伝達​​関数は、求めているパラメーターを提供します。彼らが顧客のニーズを満たせば、それで終わりです。

特定の詳細な式は有用ではありませんが、異なるパラメーター間の関係のタイプを知ることは確かに有用です。何らかの方法で回路の立ち上がり時間を長くすると、オーバーシュートと整定時間の割合はどうなりますか？そのような回路でより多くの時間が費やされるにつれて、学生/エンジニアは何を期待するかについてより良い、より良いアイデアを得るでしょう。

しかし、各パラメーターが他のパラメーターにどのように影響するかについて直感を持たずに回路を設計することは困難です。新しい設計者は、多くの場合、パラメーターを微調整する方法がわからないため、実行可能なソリューションに近づくためにはるかに多くのシミュレーションの組み合わせを実行します。

（複数の未知の変数がある場合でも）回路解析は、通常、空白シートの回路設計よりも簡単です。ページ上の回路を見て、それらがどのように機能するかを読むだけでは、学生はパラメータ間の関係を内部化するために必要な知識を習得できません。彼らはする必要がありますは回路で動作するます。詳細な数式を使用することは、生徒が回路に取り組み、一度にいくつかの特定のパラメーター間の関係に集中するための方法です。

別のスポットライト：エンジニアとして、あなたはあなた自身のツールを作ることができるはずです。

仕事に大丈夫であれば他の人が用意したツールを使用できますが、そうでない場合は最終的に状況に陥ります。そして、あなたが何をするのか、そしてその理由について深く理解する必要があります。普段の仕事から抜け出し、最初は自分の仕事について何も知らないと感じたときに恥ずかしがる理由はありません。講義や馬鹿げたラプラスとZ変換を完全に忘れてしまったからです。

しかし、あなたは追いつくことができなければなりません。急いで。人々はあなたがしつこいので、なぜあなたはまだされていません。そして、だからこそ、このことを一度学ぶ必要があるのです。なぜなら、あなたはそれを理解するだろうということを知っているからです。再び。

個人的には、これらのパラメーターをまったく使用していませんが、「制御システム」で作業していないためである可能性があります。制御システムのクラスでこれらの用語と方程式を紹介しましたが、それは私が聞いた最後のものでした。

あなたの質問に答えるために、私はそれがあなたが取り組んでいる分野に大きく依存すると言うでしょう。センサーアプリケーションで自動制御を使用する人は、安定性のためにこれらの用語を使用する可能性が高いでしょう。また、PI、PD、およびPIDコントローラーを設計している場合は、これらの用語をさらに詳しく知る必要があります。

「すべてのモデルが間違っています。一部のモデルは便利です」-Gボックス。

私たちが行うことはすべて「モデリングリアリティ」に関連しています。
一方で、システムの伝達関数と極の位置、および有用な結果を生成するために既知のパラメーターの入力が必要な式について言及します。
現実には、終わりは現実です-分散パラメータは計算のために集中する傾向があり、非線形性は線形関数として近似される傾向があり、「重要」である可能性が高い「既知」の側面（そして常にではないがしばしば）が近似されるか、無視されるか、定数に置き換えられます。コレクション全体は「ツールキット」であり、私たちの脳と経験、および現実の非現実をより厳密に近似しようとする（そしてしばしば管理する）シミュレーションなどの他の新しい強力なツールと組み合わせて使用​​します。

自明でとりとめのない思考のコレクションであると思われるものを書く際の私のポイント（および:-)）は、経験が大きくなるにつれて、有用であることが分かっているため、さまざまな範囲で利用可能なすべてを使用することに注意することです使用する部分が少ないほど「知っている」が、経験や悪い結果があなたが通常使用するものでは十分ではないことを知らせる瞬間を待つツールとして常に役立つ。

これは、一部には、タイトル「Beached Whale」に対処するとりとめのない方法[tm]です。すべてを圧倒させないでください。学習し、成長し、現実の倒錯性と、一部のツールはほとんどの時間で十分に機能するが、あまり一般的ではない創造の癖が常にあなたの一日を面白くすることを待っています。

必要に応じて/すべてのツールを使用します。
楽しい！

あなたの特定の仕事、あなたの範囲、そしてあなたがトラブルシューティングの努力にどれだけ進んでいるかに依存します（あなたの情熱、トニー・スチュワート氏を引用して:-)私の技術サポートの仕事の一つの側面はフィールドバス/データ通信のトラブルシューティングです。配線を教科書/ベンダーのドキュメントと照らし合わせて確認し、うまくいかない場合は肩をすくめてください。または、オシロスコープを取り付けて、私が見ているものを理解しようとすることができます。それがあなたのアプローチである場合、「集中コンポーネント」の動作と伝送ラインの波長効果を理解することは非常に便利です。このような知識（少しの実験/キャリブレーション）により、スコープで見られるグリッチ/オーバーシュートの量がプローブの限られた帯域幅、実際に回線上に存在する量までどれくらいかを推測できますどの程度ですか

さて、私の上のすべての答えはすでにあなたの心を開くはずですが、私も電気工学を卒業しているので、私も答えることに抵抗することはできません

私は他の人については知りませんが、私の仕事は研究ではなく生産に集中しているため、問題を引き起こすパラメータ（アナログ回路の不安定なシステム、または悪いフィルタなど）を取得するたびに、試用後に交換します転送システムを計算する代わりに、エラーまたは別のドキュメントからの調査。おそらく重要なのは最終結果だけであり、転送システムを気にする人はいないようです。

私は再び自分自身を繰り返します、それは私に起こったことであり、私は他のことを知りません、犯罪はありません。

これらのパラメーターは、高電圧enggで使用されます。インパルス電圧発生器の設計用-最大20 MV インパルス電圧は、絶縁体の強度をテストするために使用されます。また、雷サージをシミュレートし、さまざまなシステムでの雷の影響を調査します。
低電圧インパルスジェネレーターは、デジタル信号の生成にも使用されます。