Помогите понять дифференцирующую RC цепь

[Сергей Доровский]

Пытался разобраться по этому ролику https://youtu.be/CVb7OWoLhWk

Там на 18 минуте даны исходные данные цепи:

Uin = 10В

R = 1КОм

C = 10000пФ

f = 1КГц

Но по моим расчетам, Xc будет около 16КОм и следовательно падение напряжения на резисторе, в пике, будет около 0.6В! Но в видео видно, что напряжение в пике максимально. 

Тут либо я дурак либо автор ошибся. Помогите разобраться где правда. 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Стрелка осцилографа]

Надо освоить две вещи

1 Учебник по основам теории цепей

2 Какой либо симулятор электрических цепей для наглядности

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Alkarn]

8 часов назад, Сергей Доровский сказал:

Но по моим расчетам, Xc будет около 16 кОм и следовательно падение напряжения на резисторе, в пике, будет около 0.6 В!

Твои расчеты справедливы только для синусоидального напряжения. Меандр состоит из многих синусоид с кратными мастотами.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Yurkin2015]

8 hours ago, Сергей Доровский said:

Xc будет около 16КОм

Это справедливо для синусоидального сигнала частотой 1кГц. Но у автора в ролике используется прямоуголный сигнал, а у этого сигнала куча гармонических составляющих частотой 3кГц, 5кГц, 7кГц и т.д, то есть по сути такой сигнал есть сумма синусоид с кратными частотами. На этих частотах Хс конденсатора гораздо меньше чем 16кОм. Поэтому эти гармоники проходят до резистора без ослабления и в какой-то момент времени они все хором создают 10В импульс. Потом фазы гармоник расползаются по времени из-за разных частот и они уже не могут сложится хором в одной точке, поэтому напряжение на резисторе спадает до минимума.

Пока писал, @Alkarn уже ответил 

Изменено 21 ноября, 2019 пользователем Yurkin2015

[Сергей Доровский]

Спасибо, конечно, но понятней не стало. 

Вот, что я узнал за это время. Вне зависимости от ёмкости, амплитуда всегда будет максимальной, но автор ролика утверждает, что это не так. И на конденсаторе нет падения напряжения, а падение на резисторе равно E - Ec. 

Поигрался в симуляторе every circuit, так там вообще амплитуда может скакнуть выше исходного сигнала. Шлак а не симулятор. Если знаете хороший, подскажите пожалуйста. 

Подскажите, Xc это сопротивление заряженного или разряженного конденсатора? 

[IMXO]

21.11.2019 в 12:21, Сергей Доровский сказал:

Пытался разобраться по этому ролику

меньше лазайте по помойкам....

для понимания работы RC цепи с источником прямоугольного сигнала надо всего навсего выучить пару формул переходных процессов при коммутации http://de.ifmo.ru/--books/electrotech/tp/tp_2.htm    конкретно в вашем случае описание к рис.5 и рис.6

[rsrus]

21.11.2019 в 13:21, Сергей Доровский сказал:

Но по моим расчетам, Xc будет около 16КОм и следовательно падение напряжения на резисторе, в пике, будет около 0.6В! Но в видео видно, что напряжение в пике максимально.

Здесь принципиальная ошибка, автор ролика сбил с толку, указав частоту. Считать Xc для дифф цепи не нужно. Ведь на нее можно подать одиночный импульс, а результат будет тем же.

Работа объясняется на пальцах.
При приходе на вход дифф цепи фронта идеального прямоугольного импульса конденсатор рассматривается как КЗ. То есть линия фронта на выходе полностью повторяет фронт на входе, амплитуда равна V0 (точка А на рисунке). 

Дальше считаете постоянную времени цепи t (тау), умножая R на C. Откладываете это время от фронта импульса (точка В) и соединяете эту точку с максимумом фронта (А). Именно эта линия (АВ) будет касательной к последующему спаду. Спад  это заряд конденсатора, по мере его заряда напряжение на выходе стремится к нулю. При достижении времени 3t  амплитуда уменьшится до 95%, 5t - 98%. Когда конденсатор полностью зарядился, цепь разрывается, на выходе ноль.

Если в какой-либо момент времени на вход цепи приходит спад, то от текущей точки сигнала на выходе откладываете вниз значение -V0, ставите точку, откладываете t от спада и соединяете обе точки линией. Это будет новая касательная. Чем раньше придет спад, тем положе будет касательная. Сигнал на выходе опять стремится к нулю, но уже со стороны минусовых значений.

Если Вам все понятно, то посмотрите как влияет на выходной сигнал внутреннее сопротивление источника. Ну и попробуйте понять процессы в интегрирующей цепи и построить сигнал на выходе, там все аналогично.

Изменено 22 ноября, 2019 пользователем rsrus