这是一个非常普遍的问题。在本科电气工程中，通常会教给学生有关LC（二阶）电路的阶跃响应的信息。

通常是在引入许多参数时，其中一些是

• 上升时间
• 高峰时段
• 百分比超调
• 稳定时间

这些的定义可以在各种来源中找到，例如Wikipedia：https : //en.wikipedia.org/wiki/Settling_time

并为许多这些量提供了详细的公式 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

我没有广泛的电路设计背景，我想这些参数可以用作计算系统传递函数或极点位置等的经验法则。我不知道如何在现实中使用它们。

从事电路设计工作的电气工程师能否评论这些参数的实用性？还是通过设计过程中使用的某种算法找到这些参数？

非常感谢！

简短答案-20年来，我从未这样做过。

更长的答案：
这很大程度上取决于您所从事的领域。

您是否需要担心上升时间，下降时间等...是的。并非针对每个信号，实际上您通常只关心一小部分信号。知道哪些是重要的，这是工作的重要部分。

但是，对于那些与书中公式无关紧要的公式而言，它们毫无用处，它们对于首次通过逼近非常有用，但如果大致逼近足够好，那么开始时可能并不是一个太关键的信号。任何现实世界的电路都过于复杂，以至于无法进行详细的手工分析，相反，您可以运行模拟而不是使用书中的公式，并且模拟器已经知道这些公式。
因此，书中的公式非常有用，因为您可以了解模拟器在幕后所做的事情以及其所做的假设和限制。要了解您的工具在后台执行的操作，可以说很多话，如果没有其他帮助，它可以弄清楚为什么他们在执行操作时会中断或抱怨事情。但是您不需要记住甚至无法通过幕后的数学工作。

最终，无论模拟器在构建后告诉您什么，您都可以在现实世界中进行检查，因为正如俗话所说，理论和实践是相同的。实际上，事实并非如此。

这些计算是每天由专业EE绝对使用的。但是，许多工作已经交给了仿真软件，例如LTSpice，该软件也每天使用。通常，仿真要快得多，因此比手工计算要高效得多。

我通常使用这些公式只是为了获得对期望值的大致了解（例如，在一个数量级之内），而将实际的数字归于模拟器。

首先，请参考这些基本公式，然后发现现实世界中有很多非线性特征，例如，当您超过相位限制或所有低通滤波器引起符号间干扰时，第二个PLL环路响应中的异或鉴相器（ISI），除非滤波器在二进制符号内产生谐振，否则您将“高余弦”滤波器应用于零抖动。

要学习的最重要的一课是在不受任何实施限制的情况下，了解任何环境压力，EMI，SNR和WRITE GOOD设计规范的影响所带来的问题。即“非特定于实施。通过阅读类似任何商业组件的良好规范来更好地理解这一点，并明确指定您的项目以了解对t和f的Z，V，I，t和f的所有输入和输出的所有要求，然后您有一些东西可以进行验证，测试，并具有良好的接受标准和错误余量，并进行测试以不了解后果，最薄弱的环节以及设计中的故障检测，纠正方面。

他们不教这是在学校。但是您可以通过注意细节快速学习。

然后，您将学习如何通过限制，有限范围，双带宽或更好的PID回路使系统更加线性，以通过将反馈模式从加速模式更改为速度到位置来最小化或防止过冲。

模拟/数字电子学中有用的一些关键关键技能是执行灵敏度分析，最坏情况公差，实验设计（DoE），裕度测试（例如，同时更改电源误差，％时钟误差和振动）和设计/过程验证测试计划或DVT / PVT。

从高端到免费工具，例如VSpice，Mag-designer，滤波器设计器，Bode分析仪，网络分析仪，模态分析仪和... 96通道逻辑分析仪，我已经使用了数十种不同的工具进行仿真。有时候，当您放上所有探针时，所有东西都可以工作。...但是最近为了展示N，我告诉我喜欢所有数十种Physics Java工具，包括带有此原始II型PLL示例的电路分析仪。

对于线性二阶系统，我更喜欢自己测试的基准。

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

• 阶跃响应过冲= 200％（高Q）和70％（临界阻尼）。
  • $f_o$
• 您可以在使用频谱分析仪和DSO进行测试验证后学习，以开发针对不同阻抗和力关系的方程式
• 例如，对于给定的下落高度和停止高度（在大多数材料中）

  • $g= \frac{drop. height}{stop. height}$
    • 通过加速度计验证，然后进行阻尼振荡
    • 同样重要的是，速度与震动之间的关系（以g为单位）可针对机械脉冲的不同时间间隔创建一条称为“脆性边界”的逆功率曲线。

轶事经历

1975年开始工作时，通常我会在Impedance Nomograph图表上进行所有计算，除非我需要1％的精度。该图适用于多种串联或并联滤波器。然后，您将了解有用阻抗范围的L和C值的有用范围。例如，将纹波滤波器提供给数据/信号滤波器。但是对于严重的RF滤波器，它们将使用复杂特性（如Bessel，Cauer，Gaussian等）成为具有复杂规格的> 5阶带阻带通。

通过电抗/阻抗比，我得到Q，而从谐振频率得到带宽，这给了我一阶响应时间。

或者从RC值获得转折频率。

或者对于具有L和F的调谐滤波器，我可以选择Q或C谐振或反谐振（180或0度）

您可以通过网络搜索“ RLC NOMOGRAPH”找到此图表和类似图表

这个答案的目的不是要教您如何使用它的数十种应用程序，而是假设您对Q，ESR，ESL，Zo带状线以及RLC的所有应用程序都有深刻的了解，而只是想快速获得“滑块速度与计算器答案”。

我们在1975年使用平方尺和乘法的滑动规则，并提出了一个试题，以统计学方式定义每个标度的准确性。日志，x，除法等

• 回想起来，这取决于您的热情，运气，机会和技能。通常您记得的是，您曾经知道如何证明高斯定律。或Runga Cutta方法或特征值方程或非线性积分。这些都是许多人可能永远不会再使用的工具，直到遇到需要它的问题为止，然后您可能会找到一种更简单的方法，但是您了解某人之前已经做过这件事，并且向他们学习了如何以新方式解决问题。

• 大学不仅是解决您可能永远不会使用的问题解决工具和方程式，而且还知道如何通过诸如非线性行为的傅立叶谱等基本原理来理解您所看到和听到的事物，例如绝缘子的行为，或者欧姆定律如何应用于生命。这么多荒诞而反省的方式。

• Univ致力于学习如何自学新技术并找到看似不可能的解决方案，但是从过去开始，您就知道可能存在一种解决方案，并且必须发现如何通过协作使其发挥作用。

FWIW大约40年后，我嫁给了我的温尼伯大学教授在控制系统401的儿子的岳母（他也是T EE教授的U），他教我如何分析波特图，超调，累积综合误差平方分析和根源。现在，当我看到专业的卡车司机时，如果我在高速公路上无聊时，我会在脑海中比较此计算结果，然后与休闲的消费类汽车司机进行比较，并想象一下如今的机器人自动驾驶汽车算法如何通过PID回路以及对风险规避分析和超调进行补偿得益于针对高速视频的软件算法和其他此类令人难以置信的话题而获得的过多收益...

工程师设计事物的原因是，有一个客户需要或需要一些东西。您要询问的时间参数以及其他参数会影响客户的满意度。我想说工程师通过传递函数计算这些参数，因为他们知道客户如何看待它们。

我能举的一个例子是CRT时代的视频放大器。这些通常会有反馈，因此您提到的参数都会全部存在。现在，想象一下从黑色到白色急剧过渡的场景。如果存在较大的超调量且需要较长的建立时间，则客户将看到一系列深色和浅色线条。这通常是观众讨厌的。但是实际上有些过冲是客户所希望的，因为这会使边缘看起来更锐利。工程部门正在寻找规定的超调量来取悦客户。

因此，您要查询的参数来自传递函数。传递功能来自工程师选择的组件以及她如何将它们组合在一起。根据过去的经验或类似产品的其他示例，设计这样的放大器的工程师会附带电路配置。通常，在设计过程中，可以完成非常简单的模型和快速的手工分析，以实现有希望的目标。然后，将使用更详细的模型进行更详细的分析。详细模型的传递函数将提供您要询问的参数。如果他们满足客户的需求，那么您就完成了。

尽管特定的详细公式没有用，但是了解不同参数之间的关系类型当然是有用的。如果您以某种方式增加了电路的上升时间，那么百分比超调和建立时间可能会发生什么？随着这类电路花费更多的时间，学生/工程师将对期望的结果有越来越好的了解。

但是，在不对每个参数如何影响其他参数有直觉的情况下设计电路是很困难的。新设计人员通常会运行更多的模拟组合来寻求可行的解决方案，因为他们不知道该使用哪种方法来调整参数。

电路分析（即使有多个未知变量）通常比空白表电路设计更容易。仅查看页面上的电路并阅读它们的工作原理并不能使初学者了解内部化参数之间关系所需要的熟悉度。他们需要工作与电路。使用详细的公式可以让学生一次研究电路并专注于几个特定参数之间的关系。

另一个关注点：作为一名工程师，您应该能够制作自己的工具。

如果其他工具适合您，则可以使用为他们准备的工具，但如果其他工具不合适，您最终会遇到这种情况，然后您需要对自己的工作及其原因有深刻的了解。当您摆脱日常工作，一开始对自己的工作一无所知时，没有理由感到ham愧-因为您完全忘记了演讲以及那些愚蠢的Laplace和Z转换。

但是您必须能够赶上。匆忙。因为人们a着你，为什么你还没有完成。这就是为什么您需要一次学习这些知识……并且一劳永逸。从那时起，您知道您会讨厌它。再次。

我个人根本没有使用过这些参数，但这可能是因为我没有使用“控制系统”。我在控制系统类中被介绍过这些术语和方程式，但这是我最后一次听到它们。

因此，要回答您的问题，我想这很大程度上取决于您正在研究的领域。在传感器应用程序中使用自动控制的人很可能会出于稳定性目的使用这些术语。同样，如果您要设计PI，PD和PID控制器，则需要更详细地了解这些术语。

“所有模型都是错误的。某些模型有用。”-G Box。

我们所做的一切都与“模拟现实”有关。
您一方面提到了系统传递函数和极点的位置，另一方面提到了需要输入已知参数才能产生有用结果的公式。
实际上，另一端是现实-分布参数趋于集总用于计算，非线性趋向于近似为线性函数，“已知”的方面可能不重要（并且经常但并非总是如此）变得近似或忽略或替换为常量。整个集合是一个“工具包”，可与我们的大脑和经验以及其他较新的强大工具（例如模拟）结合使用，这些模拟试图（并经常设法）更接近地逼近现实中的虚幻。

我写的东西似乎是显而易见的和漫不经心的（可能是:-)），我的观点是要注意，随着经验的增长，您会在不同程度上使用所有可用的东西，因为发现有用的东西越来越多。您“知道”使用的零件越少，但是它们总是有用的，因为它们在等待经验或不良结果告诉您通常所用的东西不够好时会用到。

这在某种程度上是解决您的标题“ Beached Whale”的麻烦方式[tm]-不要让这一切淹没您。在现实的逆境中学习，成长，欢欣，一些工具在大多数情况下都能很好地工作，但是一些鲜为人知的创作怪癖总是让您的一天变得有趣。

在/需要时使用所有工具。
请享用！

取决于您的特定工作，您的范围以及您愿意进行故障排除工作的程度（您的热情，请引用Tony Stewart先生：-）我的技术支持工作的一个方面是对现场总线/数据通信进行故障排除。我可以对照教科书/供应商文档检查接线，如果不起作用则耸耸肩膀。或者，我可以连接示波器并尝试了解我正在查看的内容。如果那是您的方法，那么了解“集总组件”的工作原理和传输线上的波长影响非常有用。这些知识（通过一些实验/校准）使我能够猜测，在示波器上可以看到的毛刺/过冲有多少取决于探针的有限带宽，线路上实际存在多少，在多大程度上

好吧，我相信上面所有的答案都已经打开了您的视野，但是我也拒绝回答，因为我也是电气工程专业的毕业生

我对其他人一无所知，但是由于我的工作重点是生产而不是研究，因此，每当我们得到引起问题的参数（例如，模拟电路中的系统不稳定或滤波器损坏）时，我们都会在进行试验后更换它，错误或从其他文档中进行研究，而不是计算传输系统。也许是因为唯一重要的是最终结果，而且似乎没人在乎传输系统。

我再说一遍，这就是我发生的事情，我不知道对方，也没有冒犯。

这些参数用于“高压工程”中。用于设计脉冲电压发生器-最高20 MV。脉冲电压用于测试绝缘子的强度。还可以模拟闪电浪涌，并研究闪电对各种系统的影响。
低压脉冲发生器也用于产生数字信号。