¿Cuál es la importancia del análisis transitorio en el análisis de circuitos?

En el análisis de circuitos estudiamos el circuito completamente y también estudiamos su comportamiento durante diferentes estados. Tales como Steady and Transient. En estado estacionario, un sistema se comporta normalmente, todo está bien con el circuito, pero si ocurre alguna falla o se le da alguna entrada al circuito repentinamente o si se quita alguna entrada del circuito, por un tiempo muy pequeño el circuito pasa a estado transitorio. Básicamente, si se produce algún cambio en el circuito, pasa al modo transitorio. En general, los transitorios duran muy poco, pero es muy importante estudiar esa pequeña duración de tiempo. En ese pequeño instante de tiempo, la corriente o el voltaje pueden aumentar o disminuir a un cierto valor si eso sucede, entonces nuestro circuito debe mantener esas condiciones también para que podamos realizar análisis transitorios en el sistema.

Siendo ingeniero eléctrico, sugeriría que un ejemplo considere un motor como un circuito pequeño cuando conectamos el suministro por un período muy corto, el motor toma una corriente muy alta que puede dañar el motor, pero antes de diseñar cualquier máquina, se realiza un análisis transitorio. calculado, como la cantidad de corriente que el motor tomará el tiempo más importante para el que tomará todas esas cosas para cualquier sistema, se definen después de realizar un análisis transitorio en el sistema.

Depende de lo que quiera decir exactamente con ‘análisis transitorio’. Varias respuestas están discutiendo la transición de un circuito de algunas condiciones iniciales a la operación de estado estable. La mayoría de los diseñadores de IC utilizan este término de manera más flexible que esto … el análisis transitorio generalmente se refiere a una simulación en el dominio del tiempo del circuito que puede o no estar en estado estacionario. Así es como la mayoría de los diseñadores de circuitos (analógicos) verían los tipos de análisis:

DC: condiciones de funcionamiento. Sesgo, margen de maniobra, etc. Útil para configurar circuitos de margen de maniobra y sesgo, así como también para ver algunos barridos paramétricos.

AC: análisis de señal pequeña. Útil para observar el ancho de banda, la estabilidad en los sistemas de retroalimentación, las funciones de transferencia, etc. Un subconjunto de esto en mi opinión es el ‘análisis de CA de frecuencia única’. En esta simulación, se barre un parámetro DC y el análisis AC todavía se realiza a una frecuencia especificada para cada valor de parámetro. Esto es útil para comprender cómo el dispositivo y los parámetros de polarización afectan el rendimiento de CA.

Transitorio: grandes simulaciones de dominio de tiempo de señal. Una de las diferencias clave aquí es que el análisis transitorio (a diferencia de AC) utiliza el modelo de señal grande completo para calcular el comportamiento del circuito. La simulación transitoria mostrará: no linealidad, gran ancho de banda de señal, limitación de rotación, problemas de temporización, etc. El análisis transitorio es realmente el banco de pruebas de simulación crítico para la mayoría de las verificaciones de circuitos. Transitorio no es tan bueno como una ‘herramienta de diseño’, pero casi siempre es necesario para una buena verificación del circuito.

Balance armónico, PSS (estado estacionario periódico), PNOISE (análisis de ruido PSS), etc .: Estos son un método diferente para resolver la respuesta de dominio de tiempo de estado estable de señal grande. Esto es necesario para cosas como VCO, mezcladores, etc. que tienen efectos de traducción de frecuencia para analizar el ruido, el ruido de fase, etc. Estas simulaciones suelen ser más rápidas que transitorias y son útiles para medir aspectos de rendimiento de señales grandes como la no linealidad. (HD2, HD3, IIP3, etc.)

Por lo tanto, el análisis TRANSITORIO es importante para una verificación completa del comportamiento del circuito. El análisis transitorio es la simulación primaria (quizás equilibrio armónico para algunas métricas) para verificar el rendimiento de la señal grande del circuito. Esta simulación será útil para medir la altura libre (condiciones de señal grandes), linealidad, sincronización, velocidad de respuesta, etc.

Se puede obtener mucha información útil sobre un circuito al estudiar solo su comportamiento en estado estable. Ese es un patrón fijo o periódico en el que cae después de un largo período de tiempo. Esto es muy, muy útil.

Sin embargo, este enfoque ignora cómo se comportan las cosas a medida que el sistema evoluciona hacia ese estado estable. En los casos en que eso no importa, puede hacer un análisis de estado estacionario. A veces, sin embargo, la respuesta transitoria es importante, y el análisis transitorio es importante.

El análisis del estado estacionario de los circuitos más significativos se realiza en el dominio de la frecuencia, mientras que el análisis transitorio se realiza en el dominio del tiempo.

Realmente es solo una cuestión de lo que necesita saber sobre el circuito, sobre lo que es importante.

Porque el comportamiento del circuito en período transitorio es muy diferente del estado estacionario. Ex. El factor de amortiguación, el sobreimpulso máximo son algunos factores que determinan el requisito del arrancador (para circuito de CA) o del controlador de CC para aplicar excitación a un circuito.

Como sabemos eso, podemos encontrar un cambio en el voltaje y un cambio en la corriente para un interruptor, ayuda al seleccionar la clasificación del interruptor. Si elegimos un interruptor con una clasificación diferente, entonces el transitorio puede dañar un interruptor. Por lo tanto, es importante hacer un análisis transitorio antes de diseñar cualquier circuito.