Przerzutnik Shmitta z obwodem RC 08/PKE

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
solark
-
Posty: 98
Rejestracja: 13 wrz 2011, 16:39
Lokalizacja: Zagórz

Przerzutnik Shmitta z obwodem RC 08/PKE

Post autor: solark » 02 paź 2016, 15:45

Witam wszystkich
Mam problem z tym przerzutnikiem z obwodem RC (Schemat_1). Chodzi o przebiegi w punkcie A i B (Schemat_2). Proszę o wytłumaczenie o co chodzi w tych przebiegach. Ogólnie to wiem na jakiej zasadzie dział przerzutnik Shmitta ale ten kondensator i rezystor dodatkowo wpięty w tym obwodzie stanowi dla mnie problem.
Dodatkowo proszę o wyjaśnienie działania układu z przerzutnikiem Shmitta z dwoma diodami zamieszczony poniżej (Schemat_3).

dzięki
Arek
Załączniki
Schemat_3.jpg
Schemat_3.jpg (17.02 KiB) Przejrzano 8112 razy
Schemat_2.jpg
Schemat_1.jpg

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 02 paź 2016, 16:14

No a bez tych przebiegów czy jesteś w stanie opisać co się dziej w tym układzie ?

solark
-
Posty: 98
Rejestracja: 13 wrz 2011, 16:39
Lokalizacja: Zagórz

Post autor: solark » 02 paź 2016, 16:27

Wydaje mi się że najpierw przewodzi Tranzystor T2 i jednocześnie ładuje się kondensator Cx do momentu aż osiągnie napięcie które pozwoli na otwarcie tranzystora T1 a wtedy napięcie w punkcie B spadnie i będzie się rozładowywał kondensator przez punkt B i złącze C-E dalej przez rezystor R4 do masy ponieważ łatwiej mu będzie rozładować się właśnie tędy niż przez złącze BE tranzystora T1 i przez rezystor R4. A jak się rozładuje to zacznie znowu przewodzić T2.
Ale chyba coś namieszałem
Proszę Jony130 pomóż mi z tym układem
A ten układ z dwoma diodami to już kompletnie nie rozumiem i kiedy się go stosuje?

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 02 paź 2016, 18:08

solark pisze:Wydaje mi się że najpierw przewodzi Tranzystor T2 i jednocześnie ładuje się kondensator Cx do momentu aż osiągnie napięcie które pozwoli na otwarcie tranzystora T1 a wtedy napięcie w punkcie B spadnie i będzie się rozładowywał kondensator przez punkt B i złącze C-E dalej przez rezystor R4 do masy ponieważ łatwiej mu będzie rozładować się właśnie tędy niż przez złącze BE tranzystora T1 i przez rezystor R4. A jak się rozładuje to zacznie znowu przewodzić T2.
Ale chyba coś namieszałem
A gdzie tam bardzo dobrze ci poszło.
T1 otworzy się gdy na bazie napięcie będzie większe od

Up2 = (Vcc/(R2+R4) * R4 + Ube) = (9V/26.7k) * 22k +0.6V = 8V

Czyli kondensator Cx musi nagłodować się do tych 8V by T1 zatkał T2 i rozpoczął się proces rozładowywania Cx.
Cx będzie się rozładowywał tak długo dopóki T1 się na "zatka" i nastąpi to w okolicy:

Up1 =(Vcc/(R1+R4) * R4 + Ube) = (9V/122k) * 22k + 0.6V = 2.2V

Zatkanie T1 spowoduje że Cx znowu będzie się ładował przez R1 i Rx aż napięcie na Cx nie osiągnie tych 8V (górny próg przerzutnika), które to otworzy T1 i zatkać T2. Cx zacznie się rozładowywać przez Rx T1 i R4 aż do czasu gdy napięcie na kondensatorze spadnie do 2.2V (dolny próg przerzutnika).

I poprawny przebieg w punkcie B wygląda tak: (jak widać daleko mu do ideału czyli do "prostokąta")

Obrazek

I napięcie na kondensatorze Cx (bazie T1) czyli w puknie A wyraźnie pokazują że że progi przełączania są w okolicy 2V i 7V

Bo te zamieszczone przez ciebie przebiegi (z Młodego technika) pokazują napięcie w punkcie A jak i napięcia na kolektorze T2 a nie w punkcie B.
A ten układ z dwoma diodami to już kompletnie nie rozumiem i kiedy się go stosuje?
Jakieś pomysły ?? Kiedy przewodzi D1 a kiedy D2??
Załączniki
NewFile20.png
NewFile20.png (3.69 KiB) Przejrzano 8086 razy

solark
-
Posty: 98
Rejestracja: 13 wrz 2011, 16:39
Lokalizacja: Zagórz

Post autor: solark » 06 paź 2016, 15:00

Dzięki Jony130. Jak zwykle można na ciebie liczyć.
Z tymi diodami to myślę że Rx1 i D1 służy do ładowania kondensatora. Natomiast do rozładowywania służy Rx2 i D2 bo np. jest taki moment na wykresie kiedy potencjał punktu A jest wyższy od potencjału punktu B i teraz nie wiem i strzelam że dzięki odpowiedniemu dobraniu rezystorów otrzymujemy bardziej prostokątny przebieg.
Nie wiem też jak to się dzieje że gdy prawie jest naładowany kondensator na wykresie i w punkcie B otrzymujemy tylko troszkę większe napięcie niż w punkcie A? Wydaje mi się że wynika to z tego że stopniowo prąd zanika i jest coraz mniejszy i dlatego spadek na rezystorze Rx też jest coraz mniejszy.
Jeszcze mam takie pytanko czy gdybyśmy stale dostarczali prąd do niepodłączonego kondensatora to on się będzie ładował do jakiegoś dużego napięcia np. do napięcia dla niego dozwolonego czy tak nie jest a ograniczenie napięcia do którego się może naładować jest narzucone w układzie do którego jest dołączony?
dzięki
Arek

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 06 paź 2016, 17:28

solark pisze:Z tymi diodami to myślę że Rx1 i D1 służy do ładowania kondensatora. Natomiast do rozładowywania służy Rx2 i D2 bo np.
Bardzo dobrze. Dzięki temu możemy niezależnie regulować czas tania "stanu wysokiego" i "stan niskiego".
Tu masz przykład
Obrazek
Gdzie na osi Y jest w wyskalowana w woltach, jedna kratka to 2 wolty a oś x jest wyskalowana w sekundach. Jedna kratka to 500µs = 0.5ms = 0.0005s
I z tego "wykresu" bez trudu odczytamy że stan wysoki trwa 2 x 500µs = 1000µs = 1mS tyle samo trwa też stan niski. Czyli przez 1ms mamy stałe napięcie o wartości ok 8.4V a potem mamy prawie 0V przez następne 1ms i tak w kółko.
A stosując te diody i rezystory będziemy mogli sobie regulować te czasy niezależnie.
solark pisze:i teraz nie wiem i strzelam że dzięki odpowiedniemu dobraniu rezystorów otrzymujemy bardziej prostokątny przebieg.
Nie to nie tak. To czy na wyjściu mamy przebieg prostokątny decyduje budowa wewnętrzna tego "przerzutnika". A nie obwód ustalający częstotliwość.
solark pisze:Nie wiem też jak to się dzieje że gdy prawie jest naładowany kondensator na wykresie i w punkcie B otrzymujemy tylko troszkę większe napięcie niż w punkcie A? Wydaje mi się że wynika to z tego że stopniowo prąd zanika i jest coraz mniejszy i dlatego spadek na rezystorze Rx też jest coraz mniejszy.
Dobrze rozumujesz.
Zauważże w fazie ładowania tranzystor T1 jest zatkany, więc można go usunąć ze schematu. Czyli tak naprawdę o napięciu w punkcie B decyduje prąd ładowani i wartość rezystorów Rx jak i R1.
Na początku fazy ładowania gdy na kondensatorze jest te 2V to prąd ładowania będzie równy:
I = (9V - 2V)/(100kΩ + 100kΩ) = 7V/200kΩ = 0.035mA = 35µA z tego wynika że napięcie w punkcie B będzie równe:

UB = 2V + 35µA•100kΩ = 2V + 3.5V = 5.5V
Co potwierdza "wykres" który dotyczy zasilania 8.4V a nie 9V ale to mało istotny szczegół.
W marę jak kondensator się ląduje napięcie na nim rośnie a to zmiesza prąd ładowani co z kolej zmiesza spadek napięcie na Rx.
Mam nadzieję,ze rozumiesz o co chodzi ?
solark pisze:Jeszcze mam takie pytanko czy gdybyśmy stale dostarczali prąd do niepodłączonego kondensatora to on się będzie ładował do jakiegoś dużego napięcia np. do napięcia dla niego dozwolonego czy tak nie jest a ograniczenie napięcia do którego się może naładować jest narzucone w układzie do którego jest dołączony?

Maksymalne napięcie kondensatora wynika ze zjawiska przebicia dielektryka z jakiego wykonany jest kondensator. A to do jakiego napięcia może naładować kondensator w danym układzie decyduje ten że "układ".

W tym konkretnym układzie gdyby nie było tranzystora T1 i T2 tylko połączylibyśmy rezystor Rx i kondensator C1 do 9V baterii.

To odpowiedz mi na to dwa pytania:

1 Do jakiego napięcie naładował się kondensator ?
2 Co sprawiło że proces ładowania się zakończył ?
Załączniki
duty.png
duty.png (21.11 KiB) Przejrzano 8013 razy

solark
-
Posty: 98
Rejestracja: 13 wrz 2011, 16:39
Lokalizacja: Zagórz

Post autor: solark » 07 paź 2016, 11:52

Jeszcze raz dzięki Jony130 że mi tak super wszystko wyjaśniasz.
Jeżeli chodzi o Twoje pytanie to wydaje mi się że kondensator naładuje się prawie do napięcia zasilania czyli do 9V ale przypuszczam że dlatego że różnica potencjałów między okładką kondensatora a źródłem zasilania będzie wynosić 0V czyli więcej prądu już nie popłynie. Kondensator będzie się ładował jak wszyscy wiemy po krzywej - chyba wykładniczej i tak jak mi to wyjaśniałeś prąd przepływający przez rezystor będzie coraz mniejszy i napięcie będzie dążyło do tych 9V.
Napisz proszę Jony130 czy dobrze kombinuję.
W ogóle to chciałbym dodać że tylko dzięki temu forum a szczególnie tobie Jony130 coraz bardziej pogłębiam swoją wiedzę z elektroniki.
dzięki
Arek

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 07 paź 2016, 17:40

solark pisze:wydaje mi się że kondensator naładuje się prawie do napięcia zasilania czyli do 9V ale przypuszczam że dlatego że różnica potencjałów między okładką kondensatora a źródłem zasilania będzie wynosić 0V czyli więcej prądu już nie popłynie Kondensator będzie się ładował jak wszyscy wiemy po krzywej - chyba wykładniczej i tak jak mi to wyjaśniałeś prąd przepływający przez rezystor będzie coraz mniejszy i napięcie będzie dążyło do tych 9V.
Dokładnie tak. Jeśli kondensator ładowany jest przez rezystor za pomocą źródła napięcia to zawsze będzie ładować się wykładniczo i przyjmujemy że po czasie 5•R•C mamy już w pełni naładowany kondensator.
Jak mamy kondensator 1uF i rezystor 10K i Uzas=10V to napięcie na kondensatorze osiągnie wartość 2/3Uzas =6.6V (dokładnie to 6.3212V) po czasie równym
t = RC = 1uF•10k=10ms a po czasie równym dwóm stałym czasu t = 2RC = 20ms.
Kondensator naładuje się znowu do wartości 2/3 tylko nie jak poprzednio Uzas tylko do 2/3 różnicy napiec jaka została jeszcze do Uzas czyli 10 - 6.6 = 3.4 i kondensator naładuje się do 2/3•3.4V czyli o 2.2V napięcie na kondensatorze osiągnie wartość 6.6V + 2.2V = 8.8V. I znowu kondensator po czasie 3RC będzie się lądować do 2/3 różnicy z 12 - 8.8V.
Wynika z tego, że po każdym następnym okresie czasu t równym stałej czasowej RC, napięcie na kondensatorze wzrośnie o dwie trzecie różnicy miedzy napięciem zasilania a już osiągniętą wartością. Wynika z tego też że napięcie na kondensatorze osiągnie wartość Uzas dopiero w nieskończoności.
W praktyce przyjmujemy ze kondensator jest naładowany po czasie równym 5RC czyli Uc=9933Uzas.

I teraz mała zagadka:
Mamy taki układ

I pytanie. Do jakiego napięcie naładuje się kondensator? Pamiętając że naładowany kondensator zachowuje się jak "przerwa w obwodzie".
Załączniki
RC.png
RC.png (3.06 KiB) Przejrzano 7968 razy

kaiel
-
Posty: 61
Rejestracja: 25 cze 2016, 9:56
Lokalizacja: Nowy Dwór Maz.

Post autor: kaiel » 07 paź 2016, 19:07

Do 4,5V ,
dla kondensatora źródłem napięcia jest "wyjście" dzielnika?

offtopic:
A węgorze elektryczne są AC czy DC?

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 08 paź 2016, 13:52

kaiel pisze:Do 4,5V ,
dla kondensatora źródłem napięcia jest "wyjście" dzielnika?
Jest Kolega tego pewny :?:
kaiel pisze:offtopic:
A węgorze elektryczne są AC czy DC?
To raczej będzie coś pomiędzy czystym AC i zwykłym DC. Takie zmienne DC. Ale pewności nie mam, trzeba się jakiegoś elektronika który wędkuje spytać.

Awatar użytkownika
timo66
Moderator
Posty: 1807
Rejestracja: 20 maja 2006, 19:15
Lokalizacja: 66'15" M.a.R.s.
Kontakt:

Post autor: timo66 » 08 paź 2016, 14:53

Co do tego węgorza to to może być tylko napięcie stałe, ale w funkcji czasu jest zmienne (nie mylić z przemiennym AC). Napięcie jest wytwarzane poprzez zginanie mięśni. Jedna tkanka potrafi wytworzyć około 150mV. Im większa ryba tym większe maksymalne napięcie, które potrafi nawet dochodzić do 600V.

kaiel
-
Posty: 61
Rejestracja: 25 cze 2016, 9:56
Lokalizacja: Nowy Dwór Maz.

Post autor: kaiel » 08 paź 2016, 16:15

W marę jak kondensator się ląduje napięcie na nim rośnie a to zmiesza prąd ładowani
aha...czyli tzw "pici kłak" mniej niż 4,5V
czyżby 4,46

A z tym węgorzem, to oczywiście tak tylko humorystycznie zapytałem, miałem potem dodać że nie wiem jak do niego podpiąć krokodylki...

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 08 paź 2016, 17:34

kaiel pisze:aha...czyli tzw "pici kłak" mniej niż 4,5V
czyżby 4,46
To niech się kolega zdecyduje w końcu :?:

kaiel
-
Posty: 61
Rejestracja: 25 cze 2016, 9:56
Lokalizacja: Nowy Dwór Maz.

Post autor: kaiel » 08 paź 2016, 18:29

4,4698v :!:

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 08 paź 2016, 18:34

kaiel pisze:4,4698v :!:
A po jakim czasie :mrgreen:

ODPOWIEDZ