Как рассчитать точную задержку включения/выключения с задержкой, реализованной фильтром нижних частот

Я пытаюсь реализовать отложенное включение/выключение, используя фильтр нижних частот, реализованный конденсатором и резистором. Я могу найти R, C и частоту среза с помощью калькуляторов, которые я нашел в Интернете.

Проблема в том, что я не совсем понимаю, как работает расчет.

Точнее, если мне нужна задержка, скажем,

т "=" 1   мс
, я могу легко найти пару размеров R и C, которые дадут мне необходимую задержку.

Итак, мой вопрос:

Зачем мне иметь дело с точкой отсечки частоты?

Очевидно, что это важно, потому что все это просчитывают. Но, я не понимаю, почему?

(Это как-то связано со ступенчатой ​​функцией сигнала «ON»?)

Спасибо!

Отсечка и задержка взаимосвязаны. Вы можете рассчитать RC для заданной постоянной времени, и отсечка будет 1 2 π р С , или вы можете рассчитать фильтр нижних частот 1-го порядка, и задержка для шага будет равна В О Н ( 1 − е Икс п ( т р С ) ) . Подбросьте монету.
Вы также должны учитывать пороговое напряжение!
@LongPham Я упростил формулу, так как ОП сказал, что понимает задержку, но не понимает отключение. Обратите внимание, что я сказал только «шаг», что обычно означает от 0 до 1. Это просто для примера.
Вы не получаете «задержку ВКЛ/ВЫКЛ» от фильтра нижних частот. Подумайте еще раз, о чем может быть ваш вопрос или что вам нужно.
@Andyaka Andyaka Я догадывался, что это что-то похожее на эту схему, которая дает вам задержанный цифровой сигнал.
@Felthry, а что происходит с током через последнюю двухтактную пару, когда выход RC находится в середине?
Я не утверждаю, что это хорошая схема, просто ее можно использовать, если вам нужно что-то быстрое и простое!

Ответы (2)

Ваша схема, по сути, является фильтром нижних частот, отфильтровывающим быстро меняющиеся высокочастотные компоненты ступенчатой ​​функции. В контексте фильтров чаще используется частота среза, но в контексте таких схем синхронизации, вероятно, лучше думать в терминах постоянной времени,

т "=" р С "=" 1 2 π ф с

Причина, по которой они связаны, проста: частота среза — это частота, при которой схема больше не может изменяться достаточно быстро, чтобы не отставать от меняющегося входа, а постоянная времени говорит вам, насколько быстро может измениться схема.

Или проще, T = RC.
@LongPham Хороший вопрос. Я хотел подчеркнуть связь с частотой среза, но, наверное, лучше включить и форму RC. Отредактировано.

Это случай, когда вы хотите анализировать во временной области, а не в частотной области. Другими словами, вас интересует не частота спада, а постоянная времени.

Постоянная времени RC-фильтра равна просто R*C. Когда R в омах, а C в фарадах, результат выражается в секундах.

Если в такой RC-фильтр добавить шаг, он будет экспоненциально затухать по направлению к новому входному значению. Например, если и вход, и выход равны 1, а вход переходит в 0 при t = 0, то выход равен:

    ВЫХ = e -t/RC

Это означает, что каждые RC секунд выход приближается к входу на коэффициент e. Исходя из этого, вы можете вычислить время, необходимое для достижения любого конкретного выходного уровня.

Например, предположим, что у вас есть фильтр нижних частот, состоящий из 4,7 кОм, последовательно соединенных с 2 мкФ на землю. Триггер Шмитта с порогами 20% и 80% анализирует этот сигнал и выдает в ответ цифровой выходной сигнал. Какова задержка изменения входа, если этот вход является цифровым сигналом, который был устойчивым в течение длительного времени?

Постоянная времени составляет (4,7 кОм) (2 мкФ) = 9,4 мс. В приведенном выше уравнении OUT должен подняться до 20%, чтобы схема сработала. Следовательно, мы знаем, что -t/RC = ln(0,2) = -1,61. Это означает, что требуется 1,61 постоянной времени, чтобы получить 20% оставшейся сдачи (80% урегулировано). 1,61(9,4 мс) = 15,1 мс — это то, как долго схема в этом примере будет задерживать цифровые фронты после длительных устойчивых периодов.

Как рассчитать точную задержку включения/выключения с задержкой, реализованной фильтром нижних частот
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v