Зарядка и разрядка конденсаторов

Я смоделировал эту схему в TINA-TI. Однако я не мог понять форму выходного сигнала для отрицательной половины цикла.

введите описание изображения здесь

Форма сигнала: Зеленый — напряжение на C2 (цоколь 10 мк) Коричневый — напряжение на C1 (цоколь 1 мк) Желтый — прямоугольная волна на входе

В течение первой половины при t = 0 оба конденсатора будут заряжаться мгновенно. Конечно, конденсатор с большей емкостью будет заряжаться до более низкого напряжения по сравнению с конденсатором меньшего размера.

При t>0 C1 начинает разряжаться через резистор R1, что означает, что C2 должен начать заряжаться, чтобы поддерживать общее напряжение 1 В на входной клемме.

Однако в отрицательную половину цикла напряжение на С2 остается положительным, а на С1 падает до уровня менее -1 вольта. Почему напряжение C2 не отрицательное (аналогично C1)? Почему напряжение на C1 не превышает -1 вольт, а на C2 <0, так что VC1 + VC2 = -1 вольт?

VC1 + VC2 действительно составляет -1 вольт в течение отрицательной половины цикла, как показано на вашей диаграмме. Например, в начале цикла примерно +0,5 В + -1,5 В составляет -1 В.
Я это знаю. Но мой вопрос: почему напряжение на C2 не отрицательное?

Ответы (1)

Один из способов моделирования перехода источника напряжения:

Δ В С 1 + Δ В С 2 "=" 2 В , комбинированное изменение C1 и C2 составляет колебание -2V.

Вместе с, Δ Вопрос для C1 и C2 одинаковы. Это связано с сохранением заряда или тока. Хотя переход происходит мгновенно, пик тока становится бесконечным, что можно рассматривать как дельта-функцию. Кроме того, нет времени для прохождения любого заряда или тока через резистор.

Вопрос "=" С В , поэтому Δ Вопрос "=" С 1 × Δ В С 1 , аналогично для C2.

С 1 × Δ В С 1 "=" С 2 × Δ В С 2 , поэтому изменение напряжения на конденсаторе обратно пропорционально его емкости.

Для схемы, в которой C2 в 10 раз больше, чем C1, Δ В С 1 следовательно, в 10 раз больше, чем Δ В С 2 . И достаточно легко объединить верхнее и нижнее уравнения, чтобы решить оба. Δ В .

Теперь, если вы примените малый Δ В С 2 к В С 2 (что составляет около 0,6 В на графике прямо перед первым переходом), этого недостаточно, чтобы он стал отрицательным при переходе.