3.5 FOURIER ANALYSISMultisim has th

3.5 FOURIER ANALYSIS
Multisim has the capability to perform a Fourier analysis to the signals in the circuit being simulated. Thus, we can obtain a harmonic decomposition for either a voltage or current in the circuit. This type of analysis receives the name ofits creator Jean Fourier (1768-1830), who developed the mathematical basis to express any periodic function as a sum of sine waves.
To perform a Fourier analysis we use from the menu Simulate—>■ Analyses—>•Fourier Analysis. This action opens the dialog window of Fig. 3.28.
In this window we specify the fundamental frequency for the Fourier analysis and the number of harmonics we wish to see as well as the final time TSTOP for the analysis. We can also specify the way we wish to see the results (either Display phase, Display as a bar graph, or Normalize graphs). We use the simple circuits of Fig. 3.29 to show a Fourier analysis. Let us consider the circuit in Fig. 3.29 (a) which has a sine wave as input signal. The input data is given in Fig. 3.30. Since the frequency of the sine source is 1 KHz, we choose this frequency as the fundamental frequency in the Fourier analysis. Also, we calculate the first 20 harmonics. Finally, we perform the transient analysis for 2 msec.
After running the Fourier analysis we see the Grapher window where there is a spreadsheet (see Fig. 3.31) showing the data of the analysis. Here, we see the DC component value, the number of harmonics calculated, the THD (Total Harmonic Distortion), the magnitude and phase of each of the harmonics, and finally the normalized magnitude and phase of each of the harmonics. THD is calculated with the harmonics calculated in the analysis, thus, the more harmonics we choose to calculate, the more accurate is the result of THD. Fig. 3.32 is a plot of the magnitude of the harmonics. Since the signal analyzed is a sine wave we only see a single component, a very small THD, and the harmonic components are negligible.
Now, let us consider the circuit in Fig. 3.29 (b). The input signal is a Pulse signal. We repeat in Fig. 3.33 the same Fourier analysis as before but we choose as the output variable V(2). The Grapher window shows the spreadsheet with the output data. Since we have a square signal at the input we now have a very large THD. The plot of Fig. 3.34 presents the magnitude of the harmonic components.
From this information we can see that the DC component is 0.5. The first few harmonic components and the corresponding total harmonic distortion are also included in Fig. 3.33.

Kết quả (Việt) 1:

3.5 FOURIER PHÂN TÍCHMultisim có khả năng để thực hiện một phân tích Fourier để các tín hiệu trong các mạch được mô phỏng. Vì vậy, chúng tôi có thể có được một phân hủy hài hòa cho điện áp hay hiện tại ở các mạch. Loại phân tích nhận được tên của nó người sáng tạo Jean Fourier (1768-1830), người đã phát triển cơ sở toán học để thể hiện bất kỳ chức năng định kỳ như một tổng kết của Sin sóng.Để thực hiện một phân tích Fourier chúng tôi sử dụng từ trình đơn Simulate — > phân tích ■ — > •Fourier phân tích. Hành động này sẽ mở ra cửa sổ hộp thoại hình 3.28.Trong cửa sổ này, chúng tôi chỉ định tần số cơ bản để phân tích Fourier và số lượng hài chúng tôi muốn xem cũng như thời gian cuối cùng TSTOP để phân tích. Chúng tôi cũng có thể chỉ định cách chúng tôi muốn xem kết quả một trong hai (giai đoạn Hiển thị, Hiển thị như là một biểu đồ thanh), hoặc đồ thị Normalize. Chúng tôi sử dụng mạch hình 3,29, đơn giản để hiển thị một Fourier phân tích. Hãy để chúng tôi xem xét các mạch trong hình 3,29 (a) có một làn sóng sin là tín hiệu đầu vào. Đầu vào dữ liệu được đưa ra trong hình 3,30. Kể từ khi tần số của nguồn Sin là 1 KHz, chúng tôi chọn tần số này là tần số cơ bản trong phân tích Fourier. Ngoài ra, chúng tôi tính toán hài 20 lần đầu tiên. Cuối cùng, chúng tôi thực hiện phân tích thoáng qua cho 2 msec.Sau khi chạy Fourier phân tích chúng ta thấy cửa sổ Grapher nơi có một bảng tính (xem hình 3,31) Hiển thị các dữ liệu phân tích. Ở đây, chúng tôi thấy giá trị thành phần DC, số hài tính, THD (Tất cả méo hài hòa), cường độ và giai đoạn của mỗi hài, và cuối cùng là cường độ bình thường và giai đoạn của mỗi của các sóng hài. THD được tính với hài được tính vào các phân tích, do đó, thêm hài chúng tôi chọn để tính toán chính xác hơn là kết quả của THD. Hình 3.32 là một âm mưu của tầm quan trọng của các sóng hài. Kể từ khi tín hiệu phân tích là một làn sóng sin chúng tôi chỉ nhìn thấy một thành phần duy nhất, một THD rất nhỏ, và các thành phần hài hòa là không đáng kể.Bây giờ, chúng ta hãy xem xét các mạch trong hình 3,29 (b). Tín hiệu đầu vào là một tín hiệu xung. Chúng tôi lặp lại trong hình 3,33 phân tích Fourier tương tự như trước khi nhưng chúng tôi chọn làm biến đầu ra V(2). Cửa sổ Grapher cho thấy bảng tính với các dữ liệu đầu ra. Kể từ khi chúng tôi có một tín hiệu vuông lúc đầu chúng tôi bây giờ có một THD rất lớn. Cốt lõi của hình 3,34 trình bày tầm quan trọng của các thành phần hài hòa.Từ thông tin này chúng ta có thể thấy rằng các thành phần DC là 0.5. Các thành phần đầu tiên vài điều hòa và méo hài hòa tổng tương ứng cũng được bao gồm trong hình 3,33.