Skocz do zawartości

Kurs elektroniki II - #7 - scalony odbiornik podczerwieni


Pomocna odpowiedź

24 minuty temu, lordluca napisał:

Dlaczego zamiast diody 1N4148 nie można użyć rezystora, na którym będzie spadek napięcia o 0,5V ?

Dioda ma względnie stały spadek napięcia i praktycznie nie ogranicza przepływu prądu. W przypadku rezystora nie działa to już tak przyjemnie - każda zmiana prądu w obwodzie zmieni spadek napięcia na rezystorze... co za tym idzie rezystor jest OK wyłącznie w przypadku obwodów o stałym natężeniu prądu. Dodaj do tego diodę, która raz świeci, a raz nie (zmienny prąd przepływa), dodaj do tego prawa Kirchoffa i wyniknie, że przez tę diodę świecącą rezystora nie zastosujesz (jeszcze inne elementy mogą wpływać na obwód, ale dioda jest najbardziej oczywistym).

Dioda = (akceptowalnie) stały spadek napięcia, rezystor = spadek napięcia proporcjonalny do prądu w obwodzie.

  • Lubię! 1
  • Pomogłeś! 1
Link do komentarza
Share on other sites

tak właśnie podejrzewałem, ale wolałem się upewnić. Fajnie byłoby dodać taką informację bezpośrednio do kursu, bo jako bardzo świeży w kwestii elektroniki to było pierwsze co wskoczyło mi do głowy po przeczytaniu o diodzie: "czemu nie rezystor? przecież wszędzie wcześniej do ograniczania napięcia były wykorzystywane rezystory, a tu nagle dioda, tak z d**y, bez wyjaśnienia dlaczego"

Link do komentarza
Share on other sites

Dnia 25.03.2022 o 12:58, Gieneq napisał:

Reaktancja (czyli część rzeczywista zespolonej impedancji) to taka jakby regulowana rezystancja, ale dla prądu przemiennego czyli sinusoidalnego i zależy od częstotliwości. Dla odmiany rezystancja czyli zwykłe rezystory to rezystancja dla prądu stałego.

To nie tak: reaktancja to część urojona inaczej opór bierny (pojemnościowy lub indukcyjny), a część rzeczywista to rezystancja.  Impedancja to suma wektorowa rezystancji i reaktancji.

Link do komentarza
Share on other sites

Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

Dnia 24.03.2022 o 07:33, Gieneq napisał:

Mamy filtr o czestotliwości granicznej f = 1/(2 * PI * R5 * (C5+C6)) = 7.23 Hz

Nie do końca rozumiem wyjaśnienie. C6 jest 2000 x mniejsze od C5, więc w rachunkach można go w ogóle nie uwzględniać bo niewiele zmieni. Jaka jest więc rola C6=100 nF?

Czy filtr RC to R5 i C6 dla którego częstotliwość graniczna to ok. 16 kHz? Jaka jest wtedy rola C5? Czy filtr RC to R5 i suma C5+C6?

Link do komentarza
Share on other sites

1 godzinę temu, Sylba napisał:

Nie do końca rozumiem wyjaśnienie. C6 jest 2000 x mniejsze od C5, więc w rachunkach można go w ogóle nie uwzględniać bo niewiele zmieni. Jaka jest więc rola C6=100 nF?

Czy filtr RC to R5 i C6 dla którego częstotliwość graniczna to ok. 16 kHz? Jaka jest wtedy rola C5? Czy filtr RC to R5 i suma C5+C6?

W wyliczeniach filtra najlepiej uwzględniać wszystkie kondensatory, nawet jak mają na niego nieznaczny wpływ.

Z punktu widzenia fizyki i praktycznego projektowania kondensator 220uF najprawdopodobniej jest kondensatorem elektrolitycznym (konkretniej aluminiowym), który ma ogromne problemy z filtrowaniem zakłóceń powyżej 10/20kHz. Dlatego stosujemy mniejszy ceramiczny kondensator 100nF, który filtruje wszystkie zakłócenia wysokich częstotliwości (w tym harmoniczne), a że większa częstotliwość zwykle wiąże się z szybszymi zmianami stanu to nie potrzebujemy dużej pojemności (zazwyczaj dla wysokich częstotliwości kondensatory posiadają pojemność do 220nF). W przypadku bardzo wysokich częstotliwości nawet kondensatory ceramiczne mogą mieć problemy z ich filtrowaniem i wtedy należy redukować ich pojemność i dobrać odpowiedni model, który może pracować z daną częstotliwością - wraz ze wzrostem częstotliwości pracy obniżają się parametry kondensatora, a po przekroczeniu częstotliwości granicznej staje się on "cewką" (z poziomu zachowania w obwodzie)...

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Dnia 26.09.2023 o 19:46, lordluca napisał:

Dlaczego zamiast diody 1N4148 nie można użyć rezystora, na którym będzie spadek napięcia o 0,5V ?

Można zastosować dzielnik napięcia 1k i 10k. Różnica jednak jest zasadnicza. Wyjaśnił ją H1M4W4R1.

Link do komentarza
Share on other sites

1 godzinę temu, H1M4W4R1 napisał:

Dlatego stosujemy mniejszy ceramiczny kondensator 100nF, który filtruje wszystkie zakłócenia wysokich częstotliwości (w tym harmoniczne), a że większa częstotliwość zwykle wiąże się z szybszymi zmianami stanu to nie potrzebujemy dużej pojemności (zazwyczaj dla wysokich częstotliwości kondensatory posiadają pojemność do 220nF). W przypadku bardzo wysokich częstotliwości nawet kondensatory ceramiczne mogą mieć problemy z ich filtrowaniem i wtedy należy redukować ich pojemność i dobrać odpowiedni model, który może pracować z daną częstotliwością - wraz ze wzrostem częstotliwości pracy obniżają się parametry kondensatora, a po przekroczeniu częstotliwości granicznej staje się on "cewką" (z poziomu zachowania w obwodzie)...

Czy twoje uzasadnienie odnosi się do informacji podawanych w notach technicznych? Spojrzałem na notę pierwszego z brzegu kondensatora elektrolitycznego i znalazłem informację, że pojemność kondensatora przy częstotliwości 60 Hz wynosi tylko 60% pojemności nominalnej, przy 10kHz 95%, a przy 100 kHz pojemność wynosi 100%. To pokazuje, że jest inaczej niż napisałeś.

420910356_Capacitorfrequencycorrection.thumb.png.3ebbd99bcdbbb330e02f115419052985.png

Nie znalazłem podobnych informacji w nocie katalogowej kondensatora ceramicznego 100nF.

 

Link do komentarza
Share on other sites

3 godziny temu, Sylba napisał:

Czy twoje uzasadnienie odnosi się do informacji podawanych w notach technicznych? Spojrzałem na notę pierwszego z brzegu kondensatora elektrolitycznego i znalazłem informację, że pojemność kondensatora przy częstotliwości 60 Hz wynosi tylko 60% pojemności nominalnej, przy 10kHz 95%, a przy 100 kHz pojemność wynosi 100%. To pokazuje, że jest inaczej niż napisałeś.

Najpierw pomyśl co opisuje Twoja tabelka... Bo zdecydowanie nie jest to pojemność, tylko ESR.

https://article.murata.com/en-sg/article/impedance-esr-frequency-characteristics-in-capacitors

en-20130214-p3_img0004.thumb.png.a2371bab5a348a587412facf312221cb.png

Po przekroczeniu dołka kondensator staje się cewką 😉

Capacitors-ESR-vs-frequency-1024x654.thumb.jpg.87770ccdd4a2214d272b61b71fbc49af.jpg

W przypadku kondensatorów elektrolitycznych masz problem na wysokich częstotliwościach - duże ESR powoduje, że zakłócenia "nie przechodzą" przez elektrolit tak łatwo jak przez MLCC, stąd dla wysokich częstotliwości stosujemy MLCC zamiast elektrolitów (poza tym zwykle są mniejsze i tańsze).

I czemu założyłeś, że "obniżenie parametrów" dotyczyło pojemności (chociaż po części to prawda 😄). Chodziło o obniżenie "parametrów wydajnościowych pracy komponentu".

rqEh5.thumb.png.4a92001addcaf5c27b8c7b6315c22f1e.png

A ten fragment ad. czemu "większa częstotliwość = mniejsza pojemność" 😉

Z reguły im mniejszy ESR względem reaktancji kondensatora tym lepiej. Jeżeli nie wierzysz to sobie policz przykład dla elektrolitu i ceramika dla 10k, 100k, 1M i 10MHz (reaktancję) i porównaj z ESR w tabelce.

Jak nie chcesz się męczyć z papierem: https://www.omnicalculator.com/physics/capacitive-reactance

Edytowano przez H1M4W4R1
  • Lubię! 2
Link do komentarza
Share on other sites

21 godzin temu, H1M4W4R1 napisał:

Najpierw pomyśl co opisuje Twoja tabelka... Bo zdecydowanie nie jest to pojemność, tylko ESR.

Faktycznie, nie doczytałem i błędnie zinterpretowałem dane w tabeli.
Dzięki za wyjaśnienia. Muszę to wszystko jeszcze raz przemyśleć.

21 godzin temu, H1M4W4R1 napisał:

I czemu założyłeś, że "obniżenie parametrów" dotyczyło pojemności (chociaż po części to prawda 😄). Chodziło o obniżenie "parametrów wydajnościowych pracy komponentu".

A to do czyjej wypowiedzi się odnosi?

Link do komentarza
Share on other sites

13 minut temu, Sylba napisał:

A to do czyjej wypowiedzi się odnosi?

Szukałeś wpływu częstotliwości na spadek pojemności, więc idąc tym tokiem rozumowania najprawdopodobniej założyłeś, że obniżenie parametrów to obniżenie pojemności kondensatora... W każdym razie już poprawiłeś swoje wnioskowanie, więc możemy to pominąć (moje myślenie opiera się głównie o teorię prawdopodobieństwa, więc często lubię "walnąć" jakimś dziwnym tekstem "z czapy").

16 minut temu, Sylba napisał:

Dzięki za wyjaśnienia. Muszę to wszystko jeszcze raz przemyśleć.

Chyba będę musiał "trzasnąć" artykuł o kondensatorach i filtrowaniu zakłóceń... Już zaczyna mi się nudzić tłumaczenie tego 😄

  • Lubię! 2
Link do komentarza
Share on other sites

Tak dla ciekawości zrobiłem symulację fragmentu obwodu z ćwiczenia w LT Spice i uzyskałem takie rezultaty.

1. Obwód zawiera kondensatory C1 i C2

478663210_C1C2.thumb.png.9daa14819c894576ff467816256ad1ef.png

2. Bez C1

C2.thumb.png.43f801c408ed855d6d56f4990946b673.png

 

3. Bez C2

C1.thumb.png.21eb612705c6d348a94a2b20e5451d42.png

 

Symulacja pokazuje, że dominujące znaczenie ma kondensator C2. Wpływ C1 jest marginalny.
Czy można to jakoś sprawdzić w praktyce?

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

@veranos jeśli nie zasilasz układu czujnika (bo odłączasz VS) to mogą dziać się różne dziwne rzeczy, w tym przypadku zapewne przez czujnik zaczyna płynąć mały prąd od VO do GNS przez co świeci się dioda. Analizowanie takiego przypadku nie ma jednak większego sensu, bo używanie czujnika niezgodnie z zaleceniami producenta może prowadzić praktycznie do losowych problemów z układem. Podłączanie czujnika do układu, w którym płynie jakiś prąd bez jednoczesnego zasilania tego czujnika na pewno można zaliczyć do operacji niezalecanych przez producenta 😉

Link do komentarza
Share on other sites

Bądź aktywny - zaloguj się lub utwórz konto!

Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony

Utwórz konto w ~20 sekund!

Zarejestruj nowe konto, to proste!

Zarejestruj się »

Zaloguj się

Posiadasz własne konto? Użyj go!

Zaloguj się »
×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.