Wykorzystanie efektu Millera w układach czasowych RC. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Wykorzystanie efektu Millera w taktowaniu obwodów RC. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

Komentarze do artykułu

W układach kształtujących impulsy o określonym czasie trwania (timery, generatory itp.) Często stosuje się obwody RC ustawiające czas, których działanie opiera się na ładowaniu i rozładowywaniu kondensatora przez rezystor (ryc. 1, a). Na wejście obwodu RC przykładane jest stałe napięcie U0, a ładowanie kondensatora C1 rozpocznie się przez rezystor R1, jak pokazano na wykresie (ryc. 1, b). W tym przypadku napięcie UC1 na kondensatorze C1 będzie rosło wykładniczo, a jego wartość w dowolnym momencie można znaleźć ze wzoru UC1(t)=U0(1 - et/R1-C1).

Wykorzystanie efektu Millera w układach czasowych RC

Należy zauważyć, że teoretycznie kondensator nigdy nie naładuje się do napięcia Uo, dlatego zwyczajowo określa się czas, w którym będzie się ładował do określonej wartości. Jako miarę czasu ładowania przyjmuje się stałą czasową τ = R1·C1 - przedział czasu, w którym UC1 osiąga wartość Uo (1 - 1/e). Gdy kondensator jest rozładowany, proces przebiega w odwrotnej kolejności.

Podczas budowy generatorów, timerów i innych podobnych urządzeń obwód RC jest podłączony do różnych urządzeń tranzystorowych, komparatorów wzmacniaczy operacyjnych itp., Które w taki czy inny sposób wpływają na proces ładowania-rozładowania. Aby wpływ był pomijalny, prąd pobierany przez te urządzenia musi być co najmniej dziesięciokrotnie mniejszy niż prąd ładowania kondensatora.

Aby zwiększyć stałą czasową, musisz albo wybrać większy kondensator, albo większy rezystor. W pierwszym przypadku zwiększają się wymiary kondensatora i prąd upływu. W drugim prąd ładowania maleje, co prowadzi do zwiększenia wpływu prądu upływu kondensatora i podłączonych urządzeń na stałą czasową.

W tej sytuacji może pomóc efekt Millera, którego istota jest następująca. Jeżeli kondensator o pojemności C2 włączymy ze wzmocnieniem w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza napięciowego (rys. 1), to pojemność zastępcza takiego obwodu będzie Ky razy większa: Сeq = С1·Кy. W stopniach wzmacniających, zwłaszcza przy wysokich częstotliwościach, trzeba sobie z tym poradzić, ale tutaj może się przydać.

Wykorzystanie efektu Millera w układach czasowych RC

Prąd przepływający przez rezystor R1 rozgałęzia się na dwa: prąd kolektora tranzystora VT1 i prąd ładowania kondensatora C1. W tym przypadku większość prądu ładowania przepływa przez złącze emiterowe tranzystora. Ponieważ prąd bazy tranzystora jest h21E razy mniejszy niż prąd kolektora (gdzie h21E jest statycznym współczynnikiem przenoszenia prądu bazy tranzystora), prąd ładowania kondensatora będzie mniej więcej tyle samo razy mniejszy niż prąd płynący przez rezystor R1.

W opisywanym węźle należy zastosować tranzystor o wysokim współczynniku transmisji, niskim prądzie kolektora wstecznego i możliwości pracy przy niskim prądzie kolektora, np. KT3102, KT3130 z dowolnymi indeksami literowymi.

Dla rezystora R1 o rezystancji 300 kΩ (z tolerancją ±2%), kondensatora z tlenku tantalu o wartości nominalnej 100 μF dla napięcia 16 V (rzeczywista pojemność to ok. 120 μF) oraz tranzystora KT3130B-9 wyznaczona eksperymentalnie stała czasowa wyniosła 380 s. Te same elementy bez tranzystora zapewniły stałą czasową 39 s. Tak więc zastosowanie tranzystora zapewniło około 10-krotny wzrost stałej czasowej.

Jako praktyczny przykład wykorzystania rozważanego węzła na ryc. 3 przedstawia schemat timera, który po pewnym czasie łączy potężne obciążenie ze źródłem zasilania. Przełączający tranzystor polowy VT2 jest używany jako kontrolowana „para styków”. Komparator jest montowany na OS DA1 z dodatnim OS.

Wykorzystanie efektu Millera w układach czasowych RC

W początkowej chwili kondensator C1 jest rozładowany, a na wyjściu wzmacniacza operacyjnego będzie napięcie zbliżone do napięcia zasilania. Z tego powodu tranzystor polowy jest zamknięty, a obciążenie jest pozbawione napięcia.

Gdy kondensator C1 ładuje się, napięcie na kolektorze tranzystora VT1 wzrasta, a gdy przekroczy napięcie na nieodwracającym wejściu komparatora, nastąpi przełączenie. Jego napięcie wyjściowe spadnie prawie do zera - tranzystor polowy otworzy się.

Aby ponownie uruchomić, naciśnij krótko przycisk SB1. Przy typowych ocenach elementów wskazanych na schemacie czas opóźnienia wynosi około 10,5 minuty (bez tranzystora VT1 - około 1 minuty). Jeśli tranzystor zostanie zastąpiony wzmacniaczem operacyjnym o wyższej impedancji wejściowej, czas opóźnienia można jeszcze bardziej zwiększyć.

Autor: I. Nieczajew, Kursk

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Smartfony przeciwko kłusownikom 19.06.2013

Amerykańska organizacja non-profit Rainforest Connection ogłosiła projekt ochrony lasów deszczowych Indonezji przed nielegalnym wyrębem, donosi NewScientist. Organizacja zaproponowała zainstalowanie w lasach, w których działają „czarni drwale”, czujników dźwiękowych, które mogą reagować na dźwięk piły i natychmiast powiadamiać służby leśne o wycięciu (wskazując miejsce naruszeń). Proponuje się wykorzystanie jako czujników smartfonów opartych na Androidzie.

Pilotażowy projekt, który rozpoczyna się w czerwcu, obejmie nowe smartfony – ich Rainforest Connection zapewniły firmy partnerskie. Jednak w przyszłości organizacja chce korzystać z używanych urządzeń przekazanych przez użytkowników. Na urządzeniach zostanie zainstalowane specjalne oprogramowanie, które zostanie zamocowane na drzewach. Każdy telefon, jak twierdzi Rainforest Connection, jest w stanie „podsłuchiwać” teren o promieniu pół kilometra. Mikrofon urządzenia wyszukującego szum będzie włączony na stałe. Smartfon będzie zasilany przez panele słoneczne.

Rainforest Connection nie wyklucza możliwości późniejszej publicznej kontroli wycinki. Za pośrednictwem aplikacji mobilnych o faktach nielegalnego pozyskiwania drewna zostaną powiadomione nie tylko służby specjalne, ale także wszyscy.

Lasy deszczowe Indonezji zajmują trzecie miejsce pod względem powierzchni po lasach Amazonii i dorzeczu Konga. Lasy są domem dla wielu gatunków zwierząt i ptaków, z których wiele jest zagrożonych. Według Rainforest Connection w kraju wycina się rocznie ponad milion hektarów lasów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Elektryczna ciężarówka Farizon Auto Homtruck

▪ dzwonienie komara

▪ Dwukanałowe izolowane sterowniki MOSFET SiC 2EDF0275F i 2EDS9265H

▪ Nowe zastosowanie urządzeń ultradźwiękowych

▪ Płaszcz niewidzialności wyrównuje pola magnetyczne

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ Sekcja telewizyjna serwisu. Wybór artykułów

▪ artykuł Schronienie ludności w strukturach ochronnych obrony cywilnej. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Jak prestiżowe jest bycie politykiem w Niemczech? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Węzeł znacznika. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Sonda z sygnalizacją dźwiękową. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Letnie doświadczenia. Doświadczenie chemiczne

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn