Elemanlar Too

8/2/2019 Elemanlar Too

http://slidepdf.com/reader/full/elemanlar-too 1/9

RC Waveforms

Önceki RC Şarj ve RC Boşaltma öğreticiler, biz nasıl bir kondansatör, gördüm C , bir dizi direnç üzerinden hemücretleri hem de deşarj kendisi R , 5 zaman sabitleri veya eşit zaman bir miktar 5T ya da sabit bir DC gerilim

uygulanır veya kaldırılabilir. Ama biz, sürekli sıklığı tarafından belirlenen bir oran minimum değeri maksimum değerideğişir değişen bir AC dalga şekli bu sabit DC kaynağı değişirse ne olur . Bu nasıl etkileyecek RC zaman sabiti değeri ve

çıkış RC dalga şekilleri .

Biz kapasitör ücretleri daha önce gördüm 5T bir gerilim uygulanır ve deşarj olan 5T kaldırılır. Bu 5Tdirenç-kondansatör

kombinasyonu ile sabittir zaman sabit bir değer olarak her zaman sadık kalır .Sonra gerçek zaman tam olarak şarj ya dakondansatör sadece kapasitör kendisi veya direnç devresi ve bu aşağıda gösterilmiştir ya değerini değiştirerek

değiştirilebilir boşaltmak için gereklidir.

Tipik olarak RC Dalgaformu

Kare Dalga sinyali

Yararlı dalga şekilleri gereken zaman sürekli RC devreleri kullanarak elde edilebilir. Biz sürekli bir uygularsanız kare

dalga , dalga gerilim RC frekans, tam olarak eşleşen devre 5RC zaman sabiti ( 5Tdevre), daha sonra kapasitör arasındaki gerilimi dalga şekli şuna benzer:

A 5RC Giriş Dalga Şekli

Kapasitör şarj arasında dönüşümlü arasında gerilim düşümü Vc ve giriş gerilimine göre sıfıra boşaltma. İşte buörnekte, giriş kare dalga gerilim dalga frekansı (ve bu nedenle ortaya çıkan süre, f = 1 / T ) tam bu maçlar 5RC zaman

sabiti, f = 1/5RC kondansatör tam olarak şarj etmek için izin ve mükemmel bir şekilde uyumlu RC dalga formu ile

sonuçlanan her döngüsünde tamamen boşaltın.

http://www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html








Giriş dalga süre (düşük frekans, daha uzun yapılır ƒ <1/RC örneğin söylemek eşdeğer bir süre için)"8RC" , kondansatör tamamen uzun ücret kalmak ve aynı zamanda bir RC üreten tamamen boşalmış daha uzun süre kalmak. gösterildiği gibi

dalga şekli.

Bir 8RC Giriş Dalga Şekli

Ancak biz giriş dalga süre azaltmıştır (yüksek frekans, f> 1/5RC ), "4RC" kondansatör, kapasitör genelinde ortaya çıkangerilim düşümü ile tam olarak şarj ve deşarj ya da yeterli zaman olmaz Vc olmak aşağıda gösterildiği gibi maksimum

giriş gerilimi daha az bir RC dalga formu üretecektir.

A 4RC Giriş Dalga Şekli

Frekans Tepkisi

Entegratör

Integrator bir tür Alçak Geçiren Filtre devresi bir üçgen dalga çıkışı bir kare dalga giriş sinyali dönüştürür. Yukarıda dagörüldüğü gibi, 5RC zaman sabiti uzun süre giriş ile karşılaştırıldığında RC sonuç çıktı üçgen olacak dalga şekli ve giriş

frekansı yüksek çıkış genliği giriş ile karşılaştırıldığında daha düşük olacaktır.



Hangi olarak entegratörü için ideal bir gerilim çıkışı türetmek:

Türev

Türev Yüksek Geçişli Filtre tip devre çıktısı yüksek frekans ani bir kare dalga giriş sinyali dönüştürür.Eğer 5RC zaman

sabiti girişi kısa süre karşılaştırıldığında kondansatör tam döngü bir sonraki değişiklikten önce çabuk şarj olacak dalgaformu. Kondansatör, direnç üzerindeki çıkış voltajı tam sıfır ücret uygulanır . Giriş dalga düşen kenarında gelişi, sonra her bir döngüsü sırasında kare dalga girişi değişiklikler, olumsuz bir değer için pozitif bir değer çıktı başak değişiklikler gibi

olumsuz bir çıkış başak veren kapasitör şarj geri neden olur.

biz, Türev için ideal bir gerilim çıkışı:

Sinüs Giriş Sinyali

Şimdi bu giriş RC dalga formu değiştirirseniz RC sinüzoidal devreleri Sinüs gerilim sinyali sonuç çıktı RC dalga şeklideğişmeden kalacak ve sadece genlik etkilenecektir. Direnç, pozisyonlarını değiştirerekR veya Kapasitör, C basit bir birinci dereceden Alçak Geçiren ve Yüksek Geçiren filtreler giriş frekans değeri üzerine, bu iki devreleri bağımlı

frekans tepkisi ile yapılabilir .

Düşük frekanslı sinyalleri yüksek frekanslı sinyalleri önemli ölçüde neredeyse sıfır zayıflatılmış ise, çok az veya hiçzayıflama giriş çıkış geçirilir. High Pass filtre devresi tam tersi için de geçerlidir. Normalde, yanıt 3dB düştüğü noktası

(cut-off frekans, ƒc ) çıkış voltajı bir azalma filtreler bant genişliği ve 3dB karşılık gelir kaybı tanımlamak içinkullanılır 70.7 orijinal değeri yüzde.

Cut-off Frekans

nerede RC , önceden tanımlanmış ve tau ile değiştirilebilir devrenin zaman sabiti T . Bu nasıl bir başka örneğidir TimeDomain ve Frekans kavramları il işkilidir.

http://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_2.html







RC Boşaltma Devre

Önceki RC Şarj Devresi öğretici, biz nasıl bir Kapasitör gördüm C , 5 zaman sabitleri eşit veya zaman bir miktar ulaşıncaya kadar direnci üzerinden şarj 5T tam şarjlı kalır ve sonra . Bu tam ücret kapasitör, DC akü besleme

geriliminden bağlantısı kesildi kendi terminalleri arasındaki gerilimi sabit tutmak, (ideal kondansatör varsayarak veherhangi bir iç kayıpları göz ardı edilerek) süresiz olarak şarj işlemi sırasında inşa enerji depolamak.

Anahtarı yine kondansatör, direnç üzerinden kendini geri deşarj olur kapalı bir kısa devre, pil tarafından kaldırılır ve yerini

ise Ar- şimdi olduğu gibi RC boşaltma devresi . Kondansatör deşarj gibi seri direnç ile kondansatör içinde depolananenerji ile gerilim akım elde edilir Vc kondansatör üzerinden aşağıda gösterildiği gibi sıfıra çürüyen.

RC Boşaltma Devre

Bir RC Boşaltma Devre , hala zaman sabiti ( τ ) eşittir % 63 . Sonra bir RC deşarj devresi için başlangıçta tamamen şarjolduğunda, bir süre sonra, sabit kondansatör arasındaki gerilimi 1T , % 63olan başlangıç değeri 0.63 = 0.37 - 1 ya da% 37, nihai değeri düştü . Yani şimdi bu kondansatör içinde deşarj olması için alınan süre olarak verilen % 37 sıfır volt

(tamamen boşalmış) olacak tamamen boşalmış değer ve eğri olarak verilir 0.37Vc .

Kapasitör deşarj olarak, azalan bir hızda şarj kaybeder. Deşarj başlangıç devresinin başlangıç koşulları,t = 0 , i = 0 ve q= Q kapasitörler plakalar arasında voltaj besleme gerilimi ve eşit Vc = Vs . Plakalar arasındaki gerilimi devre etrafında

en yüksek değeri maksimum deşarj akımı .

The Time Constant

All Electrical or Electronic circuits or systems suffer from some form of "time-delay" between its input and output, when asignal or voltage, either continuous, (DC) or alternating (AC) is firstly applied to it. This delay is generally known asthe time delay or Time Constant of the circuit and it is the time response of the circuit when a step voltage or signal isfirstly applied. The resultant time constant of any circuit or system will mainly depend upon the reactive components

either capacitive or inductive connected to it and is a measurement of the response time with units of, Tau - τ

When an increasing DC voltage is applied to a discharged Capacitor the capacitor draws a charging current and

"charges up", and when the voltage is reduced, the capacitor discharges in the opposite direction. Because capacitorsare able to store electrical energy they act like small batteries and can store or release the energy as required. The

charge on the plates of the capacitor is given as: Q = CV. This charging (storage) and discharging (release) of acapacitors energy is never instant but takes a certain amount of time to occur with the time taken for the capacitor to

charge or discharge to within a certain percentage of its maximum supply value being known as its Time Constant ( τ).

If a resistor is connected in series with the capacitor forming an RC circuit, the capacitor will charge up gradually throughthe resistor until the voltage across the capacitor reaches that of the supply voltage. The time called the transient

response, required for this to occur is equivalent to about 5 time constantsor 5T. This transient response time T, is

measured in terms of τ = R x C, in seconds, where R is the value of the resistor in ohms and C is the value of the

capacitor in Farads. This then forms the basis of an RC charging circuit were 5T can also be thought of as "5 x RC".

RC Charging Circuit

The figure below shows a capacitor, (C) in series with a resistor, (R) forming a RC Charging Circuitconnected across a

DC battery supply (Vs) via a mechanical switch. When the switch is closed, the capacitor will gradually charge upthrough the resistor until the voltage across it reaches the supply voltage of the battery. The manner in which the

capacitor charges up is also shown below.


http://www.electronics-tutorials.ws/capacitor/cap_1.html







RC Charging Circuit

Let us assume above, that the capacitor, C is fully "discharged" and the switch (S) is fully open. These are the initialconditions of the circuit, then t = 0, i = 0 and q = 0. When the switch is closed the time begins at t = 0 and currentbegins to flow into the capacitor via the resistor. Since the initial voltage across the capacitor is zero, ( Vc = 0) the

capacitor appears to be a short circuit and the maximum current flows through the circuit restricted only by the resistor R.Then by using Kirchoff's voltage law (KVL), the voltage drops around the circuit are given as:

The current no flowing around the circuit is called the Charging Current and is found by using Ohms law as: i = VR/R.



RC Charging Curves

The capacitor now starts to charge up as shown, with the rise in the RC charging curve steeper at the beginning becausethe charging rate is fastest at the start and then tapers off as the capacitor takes on additional charge at a slower rate. Asthe capacitor charges the potential difference across its plates increases with the actual time taken for the charge on thecapacitor to reach 63% of its maximum possible voltage, in our curve 0.63Vs being known as the Time Constant, (T) of

the circuit and is given the abbreviation of 1T. As the capacitor charges up, the voltage differencebetween Vs and Vc reduces, so to does the circuit current, i. Then at the final condition, t = ∞, i = 0, q = Q = CV. Then

at infinity the current diminishes to zero, the capacitor acts like an open circuit condition therefore, the voltage drop isentirely across the capacitor.

So mathematically we can say that the time required for a capacitor to charge up to one time constant is given as:

Where, R is in Ω's and C in Farads.



Since voltage V is related to charge on a capacitor given by the equation, Vc = Q/C, the voltage across the value of thevoltage across the capacitor, (Vc) at any instant in time during the charging period is given as:

• Where:• Vc is the voltage across the capacitor

• Vs is the supply voltage• t is the elapsed time since the application of the supply voltage

• RC is the time constant of the RC charging circuit

After a period equivalent to 4 time constants, (4T) the capacitor in this RC charging circuit is virtually fully charged andthe voltage across the capacitor is now approx 99% of its maximum value, 0.99Vs. The time period taken for the

capacitor to reach this 4T point is known as the Transient Period. After a time of 5T the capacitor is now fully chargedand the voltage across the capacitor, (VC) is equal to the supply voltage, (Vs). As the capacitor is fully charged no more

current flows in the circuit. The time period after this 5T point is known as the Steady State Period.

As the voltage across the capacitor Vc changes with time, and is a different value at each time constant up to 5T, wecan calculate this value of capacitor voltage, Vc at any given point, for example.

Example No1Calculate the time constant of the following circuit.

The time constant τ is found using the

formula T = R x C in seconds.

Therefore the time constant τ is:

T = R x C = 47k x 1000uF = 47 Secs

a) What value will be the voltage across the capacitor at 0.7 time constants?

At 0.7 time constants (0.7T) Vc = 0.5Vs. Therefore, Vc = 0.5 x 5V = 2.5V

b) What value will be the voltage across the capacitor at 1 time constant?

At 1 time constant (1T) Vc = 0.63Vs. Therefore, Vc = 0.63 x 5V = 3.15V

c) How long will it take to "fully charge" the capacitor?

The capacitor will be fully charged at 5 time constants.

1 time constant (1T) = 47 seconds, (from above). Therefore, 5T = 5 x 47 = 235 secs

d) The voltage across the Capacitor after 100 seconds?

The voltage formula is given as Vc = V(1 - e-t/RC)

which equals: Vc = 5(1-e-100/47) RC = 47 seconds from above, Therefore, Vc = 4.4 voltsWe have seen that the charge on a capacitor is given by the expression: Q = CV and that when a voltage is firstly

applied to the plates of the capacitor it charges up at a rate determined by its time constant, τ. In the next tutorial we will

examine the current-voltage relationship of a discharging capacitor and look at the curves associated with it when thecapacitors plates are shorted together.



RC Boşaltma Eğrileri

Anahtarı kapalıyken, kapasitör deşarj oranı başında hızlı olması nedeniyle, gösterildiği gibi, başında dik RC deşarj eğrisiçürüme, akıntı başlar ve sonra daha yavaş bir hızda kapasitör kaybeder sorumlu olarak tapers. Deşarj devam

ederken, Vc iner ve daha az deşarj akımı var . C , kapasitör genelinde önceki şarj devresi gerilimi olduğugibi , eşit 0.5Vc az 0.7T kararlı durum nihayet ulaşmış olan tamamen boşalmışdeğer 5T .

RC boşaltma devresi için, kondansatör (arasındaki gerilimi Vc deşarj döneminde zamanın bir fonksiyonu olarak) olaraktanımlanır:

• Nerede:• Vc kapasitör arasındaki gerilimi

• Vs besleme gerilimi• t besleme gerilimi uygulanması bu yana geçen süre

• RC RC boşaltma devresinin zaman sabiti



RC Şarj devresi gibi, bir söylemek RC Boşaltma Devre zaman, bir defa sürekli olarak verilmiştir. kendini aşağı boşaltmakiçin bir kondansatör için gerekli :

R Ω ve C Farads nerede.

Sabit bir RC devresinin zaman bir ölçüsüdür Yani ne kadar hızlı ya ücretleri ya da deşarj.

Örnek No1

Aşağıdaki RC boşaltma devresinin zaman sabitini hesaplayınız.

, Sabit zaman T devrenin aşağıdaki formül kullanılarak

bulunan T = R x C saniyede verilen nedenle, RC devreleri

zaman sabiti T :T = R x C = 100k x 22uF = 2.2 Saniye

a) değeri 0,7 zaman sabitleri, kapasitör arasındaki gerilimi olacak ?

0,7 zaman sabitleri az ( At 0.7 time constants (0.7T0.7T ) Vc = 0.5Vc. ) Vc = 0.5Vc.

Therefore, Vc = 0.5 x 10V = 5V

b) What value will be the voltage across the capacitor after 1 time constant?

At 1 time constant (1T) Vc = 0.37Vc. Therefore, Vc = 0.37 x 10V = 3.7V

c) How long will it take for the capacitor to "fully discharge" itself (5 time constants)?

1 time constant (1T) = 2.2 seconds. Therefore, 5T = 5 x 2.2 = 11 Seconds

Documents

Elemanlar Too