半波整流电路后连接的滤波器输出波形

Question

我正在尝试生成半波整流电路的波形。我只能通过修改代码在这里给出如下：

1. 第一次修改代码：

    \documentclass[border=2mm]{standalone}
    \usepackage{pgfplots}
    \pgfplotsset{compat=1.18}
   
    \begin{document}
    \begin{tikzpicture}
    \begin{axis}[
        domain=0:1.5*360,
        samples=4*360,
        xtick=\empty,
        width=10cm, height=4cm,
        axis x line=bottom,
        axis y line=left,
        axis line style={-},
        ymax=1.5,
        ymin=0,
        enlarge x limits=false,
    ]
    \addplot [densely dashed] {sin(x)};
    \addplot [thick] {max(sin(x), exp(-(0.0015*mod(x+90, 720)))};
    \end{axis}
    \end{tikzpicture}
    \end{document}
   

我从上面修改后的代码得到的输出是

2. 现在，对上述代码进行进一步修改，具体如下

    \addplot [thick] {max(sin(x), exp(-(0.0015*mod(x+270, 720)))};
   

给我输出

然而，我想要这样的输出波形。有没有办法使用 pgfplots 或简单的 tikz 包来实现这样的波形？

笔记：前半周期的充电部分应从0/初始值开始。

Answer 1

绘图取决于两个参数，\mainTW和\secondT。第一个参数比略大，pi/2而后者小于pi/4。它们控制“波浪”。

代码

\documentclass[11pt, border=10pt]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{math, calc}
\begin{document}

\tikzmath{%
  real \mainTW, \secondT, \angleW, \piW, \boundW;
  \piW = 3.14159;
  \mainTW = \piW/2 +.1;
  \secondT = .22*\piW;
  \angleW = {atan(cos(\mainTW r))};
  \boundW = 5.3*\piW;
}
\begin{tikzpicture}[every node/.style={scale=.8}, xscale=.7]
  \draw[->, thin] (-.5, 0) -- (\boundW, 0) node[below=1ex] {$t$};
  \draw[->, thin] (0, -.5) -- (0, 1.5);
  \begin{scope}
    \clip (-.5, 0) rectangle (\boundW, 1.5);
    \draw[dashed, very thin,
    variable=\t, domain=-.5:\boundW, samples=80] plot (\t, {sin(\t r)});

  \draw[blue, thick, variable=\t]
  [domain=0:\secondT, samples=30] plot (\t, {sin(\t r)})
  \foreach \j in {0, 1, 2}{%
    [domain={2*\j*\piW +\secondT}:{2*\j*\piW +\mainTW}, samples=30]
    plot (\t, {sin(\t r)})
    to[out=\angleW, in=179]
    ($({2*(\j+1)*\piW +\secondT}, {sin(\secondT r)})$)
  };  
  \end{scope}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 2

我认为你的阶段是错误的（在链接的答案中，由于这并不重要abs(sin(...。我试图单独绘制斜坡（x 上的“重复”时间）以了解发生了什么，我有这个 --- 注意使用辅助函数来简化方程式：

\documentclass[border=2mm]{standalone}
 \usepackage{pgfplots}
 \pgfplotsset{compat=1.18}

 \begin{document}
 \begin{tikzpicture}[
     declare function={
        ramp(\x)=mod(\x+270, 360)/360;
     }
     ]
 \begin{axis}[
     domain=0:1.5*360,
     samples=4*360,
     % xtick=\empty,
     width=10cm, height=4cm,
     axis x line=bottom,
     axis y line=left,
     axis line style={-},
     ymax=1.5,
     ymin=0,
     enlarge x limits=false,
 ]
 \addplot [densely dashed] {sin(x)};
 \addplot [thick] {max(sin(x), exp(-ramp(x))};
 \addplot [thick, blue, dashed] {exp(-ramp(x))};
 \addplot [red] {ramp(x)};
 \end{axis}
 \end{tikzpicture}
 \end{document}

我使用 +270 而不是 -90，因为负 x 的模运算是对称的，而我们不希望在这里出现这种情况。

删除我添加的辅助信息以了解发生了什么，您有：

请注意，为了获得正确的“分离”（切线），您必须输入来自检测器的实数......