Квазипиковый детектор

Question

Квазипиковый детектор

эмс
Физика
зарядка
конденсатор
обнаружение
увольнять

Боупарк

Это схема квазипикового детектора:

схематический

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

где $V_{\text{sig}}$ является входным сигналом.

Когда диод разомкнут, конденсатор разряжается более $R_2$ с постоянной времени $\tau_D = R_2 C$ .

Когда диод смещен в прямом направлении, конденсатор заряжается с другой постоянной времени. В учебниках и документах EMC о квазипиковых детекторах говорится, что эта постоянная времени равна $\tau_C = R_1 C$ . Это пример (стр. 4: «EMI-Receiver заряжает конденсатор $C$ резистором $R_1$ ").

Но, как предлагается в ответе на этот вопрос, мы можем легко вычислить тевенинский эквивалент $V_{\text{sig}}$ , $R_1$ и $R_2$ для процесса заряда. В результате конденсатор заряжается с постоянной времени

т_{С} "=" (р_{1} | | р_{2}) С "=" \frac{р_{1} р_{2}}{р_{1} + р_{2}} С

$\tau_C = (R_1 || R_2) C = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} C$

что так отличается от $R_1 C$ .

Это как-то неправильно?

Игнасио Васкес-Абрамс

Единственное отличие состоит в том, что R2 одновременно разряжает C.

Боупарк

@ IgnacioVazquez-Abrams да, точно. Так почему же в газетах это не рассматривается?

R_{2}

$R_2$ сопротивление не такое большое: оно сравнимо с

R_{1}

$R_1$ .

Игнасио Васкес-Абрамс

Я не вижу, где связанный документ определяет

τ_{C}

$\tau_C$ как

R_{1} C

$R_1 C$ ; возможно

R_{1}

$R_1$ предназначен для абстракции фактического вычисленного сопротивления.

ЧтоГрубый Зверь

Почти наверняка в статье предполагается

R_{2} >> R_{1}

$R_2 >> R_1$

Боупарк

@IgnacioVazquez-Abrams говорит, что в цитате, которую я написал в вопросе: «EMI-Receiver заряжает конденсатор

C

$C$ резистором

R_{1}

$R_1$ ".

Боупарк

@WhatRoughBeast спасибо, может быть, вы правы, но я думаю, что это следует указать: это неявное приближение.

Ответы (2)

Квазипиковый детектор

Единственное отличие состоит в том, что R2 одновременно разряжает C.
@ IgnacioVazquez-Abrams да, точно. Так почему же в газетах это не рассматривается? $R_2$ сопротивление не такое большое: оно сравнимо с $R_1$ .
Я не вижу, где связанный документ определяет $\tau_C$ как $R_1 C$ ; возможно $R_1$ предназначен для абстракции фактического вычисленного сопротивления.
Почти наверняка в статье предполагается $R_2 >> R_1$
@IgnacioVazquez-Abrams говорит, что в цитате, которую я написал в вопросе: «EMI-Receiver заряжает конденсатор $C$ резистором $R_1$ ".
@WhatRoughBeast спасибо, может быть, вы правы, но я думаю, что это следует указать: это неявное приближение.

Эллиот Мартинсон · Answer 1

Это интересно. Помните, что в дополнение к эквивалентному изменению сопротивления источник становится

В_{т час е в} "=" В_{знак} \frac{р_{2}}{р_{1} + р_{2}}

$\\V_{thev} = V_{\text{sig}}\frac{R_2}{R_1 + R_2}$ когда вы найдете эквивалент Thevenin. Затем, когда вы выполняете некоторые вычисления, используя постоянную времени

т_{т час е в} "=" \frac{р_{1} р_{2}}{р_{1} + р_{2}} С "=" т_{п а п е р} \frac{р_{2}}{р_{1} + р_{2}}

$\tau_{thev} = \frac{R_1R_2}{R_1 + R_2}C = \tau_{paper}\frac{R_2}{R_1 + R_2}$ это похоже на использование просто

V_{sig}

$V_{\text{sig}}$ как источник с постоянной времени

τ_{p a p e r} = R_{1} C

$\tau_{paper} = R_1C$ , так как

R_{2} / (R_{1} + R_{2})

$R_2/(R_1 + R_2)$ является обычным явлением, а также потому, что для

R_{2} >> R_{1}

$R_2>>R_1$ , этот коэффициент приблизительно равен 1. Масштабирование «эквивалентного» напряжения равно масштабированию «эквивалентного» сопротивления.

$R_2$ ограничит напряжение на крышке до $V_{thev}$ , так как через него будет протекать установившийся постоянный ток. Модель бумаги очень похожа, но не совсем такая же. Я не уверен, что я добавляю, но это может дать вам представление о разнице между реальной и бумажной моделью.

В_{С} (т) "=" В_{т час е в} (1 - е^{- т / т_{т час е в}})

$V_C(t)=V_{thev}(1-e^{-t/\tau_{thev}})$ (с некоторыми манипуляциями)

В_{С} (т) "=" \frac{р_{2}}{р_{1} + р_{2}} В_{с я г} (1 - е^{- \frac{р_{1} т}{р_{2} т_{п а п е р}}} е^{- \frac{т}{т_{п а п е р}}})

$V_C(t) =\frac{R_2}{R_1+R_2}V_{sig}(1-e^{-\frac{R_1t}{R_2\tau_{paper}}}e^{-\frac{t}{\tau_{paper}}})$ Разница в том,

R_{2} / (R_{1} + R_{2})

$R_2/(R_1+R_2)$ впереди и

e^{- \frac{R_{1} t}{R_{2} τ_{p a p e r}}}

$e^{-\frac{R_1t}{R_2\tau_{paper}}}$ . Аппроксимация очень точна, так как оба фактора приближаются к 1, что происходит, когда

R_{2}

$R_2$ большой и\или

R_{1}

$R_1$ маленький. Представьте, что происходит, когда

R_{1} = R_{2}

$R_1=R_2$ . Передний множитель уменьшается вдвое, но эффективная постоянная времени также уменьшается вдвое. В результате приближение выглядит так, как будто оно все еще может быть близким без условия

R_{2} >> R_{1}

$R_2>>R_1$ , пока вы не приближаетесь к установившемуся режиму, поскольку в два раза меньшее установившееся напряжение может сбалансироваться с вдвое меньшей постоянной времени. Но чтобы быть уверенным, мы должны проверить производную

\frac{г В_{С}}{г т} (т) "=" \frac{В_{т час е в}}{т_{т час е в}} е^{- т / т_{т час е в}} "=" \frac{В_{с я г}}{т_{п а п е р}} е^{- \frac{т}{т_{п а п е р}}} е^{- \frac{р_{1} т}{р_{2} т_{п а п е р}}}

$\frac{dV_C}{dt}(t)=\frac{V_{thev}}{\tau_{thev}}e^{-t/\tau_{thev}}=\frac{V_{sig}}{\tau_{paper}}e^{-\frac{t}{\tau_{paper}}}e^{-\frac{R_1t}{R_2\tau_{paper}}}$ Его значение очень похоже на аппроксимацию, и обратите внимание, как номиналы резисторов делятся из уравнения, за исключением коэффициента

e^{- \frac{R_{1} t}{R_{2} τ_{p a p e r}}}

$e^{-\frac{R_1t}{R_2\tau_{paper}}}$ . Тем не менее, несмотря на первый делящий фактор, функция зависит от

R_{2} >> R_{1}

$R_2>>R_1$ чтобы быть хорошим приближением.

Кевин Уайт · Answer 2

Вы правы в том, что бумага неправильная. Однако я могу понять, о чем они думали - если значение $R_2$ намного больше, чем $R_1$ то ваше уравнение вырождается в $R_1C$ . Я думаю, что это предположение, которое они сделали, хотя они этого не сказали.

В статье приведены постоянные времени, а постоянная времени разряда как минимум в 11 раз превышает постоянную времени зарядки, а в случае BAND C/D более чем в 500 раз больше. Это подтверждает предположение о том, что $R_2 >> R_1$ .

Квазипиковый детектор

Боупарк

Игнасио Васкес-Абрамс

Боупарк

Игнасио Васкес-Абрамс

ЧтоГрубый Зверь

Боупарк

Боупарк

Ответы (2)

Эллиот Мартинсон

Кевин Уайт

Зарядка и разрядка конденсаторов

Разница между батареей и конденсатором?

Можно ли зажечь свечу зажигания от батареек

Расчет разряда ультраконденсаторов

Моделирование схемы зажигания емкостного разряда (CDI)

Силовой каскад эмиттерного повторителя усилителя с отключающим конденсатором

Почему конденсатор не разряжается в том же цикле, в котором он заряжается в цепи фиксатора?

Почему колпачки настроены именно так в фильтрах ЭМС?

555 Нестабильный режим таймера, конденсатор разряжается только через R2, почему?

направление разряда конденсатора