3.4 Конденсатори
Конденсатори відносяться до одному з найбільш розповсюджених компонентів РЭА. У програмі EWB 3.1 конденсатори представлені трьома типами (Рис. 3.35, а).
Перший тип охоплює практично всі конденсатори, другий — електролітичні, третій — підстроювальні; значення ємності кожного конденсатора може бути встановлене в межах від 10"' пф до 10' Ф. Ємність підстроювального конденсатора може змінюватися натисканням призначеної користувачем клавіші клавіатури (за замовчуванням — клавіші З), починаючи від максимального значення до мінімального з заданим кроком (від 1 до 100%) (рис. 3.36).
При розрахунку перехідних процесів у програмі використовується схема заміщення конденсатора (мал. 3.35, б), параметри якої визначаються вираженнями [671:
Rcn=h/2C; Icn=2C*Un/h+In
при чисельному інтегруванні по методу трапецій;
Rcn=h/C; Icn=C*Un/h
при використанні методу Гіра.
Тут h — збільшення часу на кожнім кроці інтегрування; 1П — значення струму еквівалентного джерела на певному кроці; Rcn, Un і Icn — опір шунтуючого резистора, напруга на конденсаторі і струм на певному кроці.
Як приклад розглянемо використовувану на практиці схему ємнісного дільника (мал. 3.37), вихідна напруга якого, вимірюване мультиметром, визначається формулою:
U0=Ui*C1/(C1+C2) (3.4)
а) б)
мал.3.35. Графічне позначення конденсаторів(а) і схема їх заміщення в режимі розрахунку перехідних процесів(б).
Мал.3.36. Вікно установки параметрів підстроювального конденсатора.
Оскільки виміру можна проводити при різній формі напруги функціонального генератора, то при зіставленні результатів розрахунку по формулі (3.4) і результатів моделювання необхідно враховувати, що мультиметр вимірює ефективне значення напруги, що для синусоїдального сигналу складає 0,707 від амплітудного, 0,578 — для трикутного і 1 — для меандру (прямокутний сигнал зі шпаруватістю 2). Розглянемо можливість використання в якості підстроювального конденсатора варікапа — спеціально сконструйованого діода, бар’єрна ємність р-n-перехода якого залежить від зворотної напруги відповідно до формули: *
Cu=Ci/(1+Ut/Uc)m (3.5)
де С" — ємність переходу при зворотній напрузі U,., З, — ємність при нульовій напрузі, U, — температурний потенціал (при кімнатній температурі він складає 26 мв), m = 0,5 — для різких (сплавних) і 0,333 — для плавних (дифузійних) переходів.
Основний параметр варікапа — ємність Сп при номінальній напрузі зсуву. Крім того, указуються максимальна Смакс і мінімальна Смнн ємності при мінімальній і максимальній напругах зсуву відповідно. Інколи, в числі характеристик варікапа приводиться коефіцієнт перекриття ємності — відношення максимальної ємності до мінімального.
Мал.3.37. Ємнісний двигун.
Якість конденсатора характеризується добротністю, що визначається як відношення реактивного опору до повного опору втрат діода на заданій частоті. Підвищення добротності досягається шляхом зменшення витоків.
Мал.3.38. Діалогове вікно установки параметрів діодів.
У програмі EWB немає спеціальної моделі варікапа, замість неї можна використовувати модель діода. У перелік параметрів діода входять наступні (див. мал. 3.38, у квадратних дужках приведені позначення параметрів, прийняті в EWB5.0):
Saturation current Is [IS], A — зворотний струм діода (за замовчуванням 1014 А);
Ohmic Resistance rs [RS], Ом — об'ємний опір (від десятків до десятих часток Ом);
Zero-bias junction capacitance Cj [CJO], Ф — бар'єрна ємність р-n-переходу при нульовій напрузі (від одиниць до десятків пф);
Junction potential vj [VJ], У — контактна різниця потенціалів (0,75 В);
Tranzit time х [ТТ], з — час переносу заряду;
Junction grading coefficient m [M] — конструктивний параметр р-n-переходу: див. формулу (3.5), у більшості випадків m = 0,333;
Revers Bias Breakdown Voltage Vbr [BV], У — максимальну зворотну напругу (задається зі знаком мінус, для стабілітронів параметр не нормується).
Для стабілітронів у перелік параметрів включаються:
Zener test current Izt [IZT], A — номінальний струм стабілізації (від одиниць до десятків мА);
Zener test Voltage at Izt Uzt [VZT], У — напругу стабілізації при номінальному струмі стабілізації.
Мал.3.39. Ємнісний дільник з діодом.
Схема ємнісного дільника з використанням діода (мал. 3.39) містить; ланцюг зсуву (ланцюг керування бар'єрною ємністю), що складається з джерела напруги Uc і резистора R, генератор (амплітуда 1 В, частота 1 МГц), мультиметр, еталонний конденсатор З і досліджуваний діод VD типу kl (перейменована модель Ideal для можливості редагування параметрів) з бар'єрною ємністю Ci = 100 пФ при нульовій напрузі на переході. Конденсатори З і Ci утворять ємнісної дільник, вихідне напруга якого визначається вираженням (3.4).
Ci=C0(Ui/U0-1).
За допомогою цього вираження можна визначити ємність.
інюю промені) – технічні засоби радіозв'язку, зокрема призначені для віщання радіопрограм. Радіотехніка – область науки, що досліджує генерацію, випромінювання і прийом електромагнітних коливань і хвиль радіочастотного діапазону, а також область техніки, що займається розробкою, виготовленням і застосуванням пристроїв і систем, що генерують, випромінюючих і таких, що приймають електромагнітні ...
... ГРП М1-61ШУ2 Кео.364.006 ДТУ 2 XXXXXXX ПЕ Змін Літ № докум Підпис Дата Канал послідовної передачі даних Перелік елементів Літ Лист Листів Розроб. Xxxxxxx. К 1 1 Перевірив Xxxxxxx ...
... двокаскадні; – однокаскадні. Анотація УДК.631.317.18 Сисюк М.А. Підсилювач вертикального відхилення Українська мова, 23 стор., 10 іл. В даному курсовому проекті розроблений підсилювач вертикального відхилення осцилографа, діапазон напруг якого лежить у межах від 100мВ до 200B, а діапазон частот лежить у межах від 1кГц до 10МГц. Такі потужні підсилювачі використовуються для підсилення ...
... мінімальний завал. Отже розрахуємо конденсатор С1 у відповідності до опору гучності та необхідного завалу: Отже, обирається конденсатор С1 К50-15-32 мкФ. 2.2 Розрахунок підсилювача потужності на ІМС Резистор R2, що формуватиме вхідний опір буде типу С1-4-0,25 Вт-8,2 кОм2%. В типовій схемі включення даної мікросхеми [рисунок 1.2] резистори в зворотньому зв'язку розраховані на коеф ...
0 комментариев