Kurs elektroniki II - #7 - scalony odbiornik podczerwieni

[H1M4W4R1]

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.

[lordluca]

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"

[Piotr66]

Witam.Wykonałem taster pilota zadania 7,5 .Przy załączeniu zasilania następuje mignięcie diody.Test pilotów wypadł pozytywnie. Wszystkich 4-ch .

[Sylba]

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.

[Polecacz 101]

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

[Sylba]

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?

[H1M4W4R1]

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)...

[Sylba]

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.

[Sylba]

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.

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

 

[ethanak]

Na pewno tabelka pokazuje pojemność? A ile w takim razie jest przy 0 Hz?

[H1M4W4R1]

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

Po przekroczeniu dołka kondensator staje się cewką 😉

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".

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 Grudzień 8, 2023 przez H1M4W4R1

[Sylba]

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?

[H1M4W4R1]

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 😄

[Sylba]

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

1. Obwód zawiera kondensatory C1 i C2

2. Bez C1

 

3. Bez C2

 

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

[veranos]

Hej,

 

A dlaczego dioda swieci po odpieciu zasilania od VS? 

[Treker (Damian Szymański)]

@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 😉