Хоровиц Хилл Искусство схемотехники.

[rl55]

Почему при закороченных

Выражение для тока в цепи Uист/(Zист+R) говорит, что к источнику напряжения Uист с выходным сопротивлением Zист подключена нагрузка R. Что и эквивалентно закороченным Б-Э. Будто бы и нет транзистора с его входным сопротивлением, зависящим в том числе и через h21э от R...

[jdex]

1. Правильно - конденсатор заряжается до 10 В в моменты, когда на левой обкладке +10 В.
А что будет, когда на левой обкладке 0 В? Очевидно, что на правой обкладке будет (-10) В. Диод D1 не препятствует этому.

Спасибо вам за ответ. Он навел меня на некие рассуждения. Позволю себе их озвучить. Я думаю, что Диод D1 как раз таки препятствует обратному току разрядки конденсатора, от того и имеем отрицательное напряжение на нем и резисторе. Иначе, если убрать диод D1 получим обычную дифференцирующую цепь (в аттаче).
Когда генератор выдает +10В - в цепи возникает ток, но скачка нет напряжения на резисторе нет, так как диод открывается только при 0,6В - на резисторе и диоде напряжения нет, все напряжение на конденсаторе. Конденсатор зарядился до 10В. И когда напряжение на генераторе падает до нуля - по идее должен идти обратный ток разрядки - но он не идет - т.к. диод его запирает в обратную сторону. И напряжение падает от этого на диоде.
Это я так понял работу схемы, которую привел. Может вы то же имели в виду, просто сказали другими словами.

2. Резистор R3 вообще подключается к отдельному источнику. Смысл - создать на диоде D1 необходимое для диода D2 смещение, которое подается на него через R1. Это для линеаризации характеристики D2 и возможности детектировать малые
напряжения.

Благодарю за ответ! Теперь замысел Диода D1 понятен.

3. Конечно, с живыми приборами нагляднее изучать. Что-то типа С1-94 подойдет.

Спасибо! Я думаю приобрести цифровой осциллограф и генератор сигналов. Может лучше конечно спросить в теме про генераторы сигналов, но чем двухканальный генератор лучше одноканального?

Вложения

Screenshot_1.png

(59.31 KiB) Скачиваний: 316

[rl55]

1. Почти правильно. Единственное замечание - в первый момент, когда конденсатор еще не заряжен при импульсе +10 В на входе возникает зарядный ток, который создает падение напряжения на резисторе R1 (почти 10 В) и диоде D1 (0,6 В). При указанной частоте и номиналах R1, C1 конденсатор зарядится менее чем полупериод входного напряжения. Но при других данных этот переходный процесс может занять и несколько периодов. Затем будет стационарный процесс с полностью заряженным конденсатором и отсутствием падения напряжения на R1.

3.

чем двухканальный генератор лучше одноканального?

Ну так два канала имеет... Только не часто это надо, в отличии от двухканального осциллографа.

[jdex]

1. Почти правильно. Единственное замечание - в первый момент, когда конденсатор еще не заряжен при импульсе +10 В на входе возникает зарядный ток, который создает падение напряжения на резисторе R1 (почти 10 В) и диоде D1 (0,6 В). При указанной частоте и номиналах R1, C1 конденсатор зарядится менее чем полупериод входного напряжения. Но при других данных этот переходный процесс может занять и несколько периодов. Затем будет стационарный процесс с полностью заряженным конденсатором и отсутствием падения напряжения на R1.

Понятно, спасибо!

Ну так два канала имеет... Только не часто это надо, в отличии от двухканального осциллографа.

Извините, неправильно сформулировал вопрос Как раз таки и имел в виду - как часто используются два канала в генераторе по сравнению с одним каналом.

[jdex]

Доброго времени суток всем!

Продолжая изучать Хоровица - наткнулся на не совсем понятное поведение (по крайней мере пока для меня) токов и напряжений в цепях. Предмет неясностей собственно в аттаче.

Перенеся схему в Мультисим (добавил в аттач), решил поняблюдать за ее поведением при разных параметрах.

Для меня не совсем понятно протекание тока и распределение напряжения на участке цепи D1-R1-V1 при положительном полупериоде синусоиды. При отрицательном вроде все понятно - диод D2 закрыт, напряжение и ток на контур с диодом D1 не поступают. Ток во всем контуре обуславливается параметрами V1, R1, D1 и составляет порядка 10.9 мА. С напряжением также все понятно. -0.6В ложится на диод D1, остальное - на резистор - R1. Но когда на контур поступает напряжение и ток с положительного полупериода - у меня возникают трудности - как распределяется напряжения на участке D1-R1-V1 и как тогда идет ток на этом участке?
Ток на участке R2-D2 имеет амплитудное 9.3мА при положительном полупериоде (выделен - 1) и поступает в контур с диодом D1. В это время ток со стороны плюса батареи V1 начинает стремительно падать (зеленая линия на осцилле XSC6 - ток отрицательный, так как не совпадает с напрявлением преобразователя) (вот здесь также не могу четко объяснить почему - понятно, что диод D1 закрывается, но почему?). Изменение тока составляет 7.8мА (выделен - 2). В это время напряжение между D1 и R1 практически не изменяется (красная линия на осцилле XSC6 ) . Ток же на участке D1-R1-V1 также практически не изменяется (желтая линия на осцилле XSC6). Изменение составляет 1.5 мА . Вот это распределение токов я не могу обьяснить с точки зрения теории. Это получается ток 9.3 мА втекает в контур меж резистором и диодом и потом как он распределяется? Почему отрицательный ток открытия диода D1 уменьшается на 7.8 мА, а ток в на участке D1-R1-V1 увеличивается на 1.5 мА? Не подскажите, какое правило я не учитываю, чтобы объяснить данное поведение?

Вложения

Screenshot_3.png

Схема в Мультисим

(121.1 KiB) Скачиваний: 413

Screenshot_2.png

Схема из Хоровица

(17.19 KiB) Скачиваний: 613

[Tenken]

Если я все правильно понял , у тебя Д2 открыт всегда). С математикой у меня плохо) . Получается напряжение в центральной точке U = (10v+1v) x 30 / 1530 = 0.21В. Что в итоге меньше чем смещение от батареи плюс падение (что примерно 0.1 в в следствии этого упадет и ток на Д2). Грубо говоря , напряжение смещение от батареи через открытый диод будет больше чем от положительной полуволны) которая вся упадет на R2.

[Enman]

чем больше написано, тем менее понятен вопрос.......
Где постоянный ток в схеме, где переменный (пульсирующий), в каких единицах цифры - для амплитуды, действующего, среднего тока-напряжений....
Надо сначала хоть с постоянным током разобраться, так проще...

[rl55]

jdex, не охота полностью вникать в каждое слово, но замечу основное.
Ток через диод D1 при положительной полуволне будет уменьшаться. И если бы на нем напряжение не зависило от тока, то ток через R1 не менялся бы до тех пор, пока диод открыт.
Но реально прямое напряжение на диоде уменьшается (см. ВАХ диода), что вызывает увеличение тока через R1.
Может и этого хватит вам для дальнейшего осмысления.

[jdex]

Добрый вечер!

Спасибо всем откликнувшимся!

Если я все правильно понял , у тебя Д2 открыт всегда). С математикой у меня плохо) . Получается напряжение в центральной точке U = (10v+1v) x 30 / 1530 = 0.21В. Что в итоге меньше чем смещение от батареи плюс падение (что примерно 0.1 в в следствии этого упадет и ток на Д2). Грубо говоря , напряжение смещение от батареи через открытый диод будет больше чем от положительной полуволны) которая вся упадет на R2.

Не совсем. Диод Д2 открыт только на положительной полуволне синусоиды. При отрицательном - он закрыт.
Под центральной точкой ты имеешь в виду точку между R1-D1 ? Если да, то я не думаю, что твой расчет для центральной точки верный. В ней напряжения на протяжении всего времени незначительно меняется от -0.67В (при отрицательном полупериоде) до -0.63В (при положительном полупериоде). Фактически напряжение в этой точке - это напряжение открытия диода Д1. Для этого и задумывалась вся схема - чтобы напряжением на диоде Д1 компенсировать напряжение открытия диода Д2 - чтобы убрать эти 0,6В диода Д2 на выходе.

Или я плохо тебя понял?

чем больше написано, тем менее понятен вопрос.......
Где постоянный ток в схеме, где переменный (пульсирующий), в каких единицах цифры - для амплитуды, действующего, среднего тока-напряжений....
Надо сначала хоть с постоянным током разобраться, так проще...

Ну я думал все детально описать, чтобы понятней было Плюс добавил схему в Мультисиме. (я добавил именно через прикрепление, так как если вставлять непосредственно в текст через файлообменники разные, то потом эти изображения теряются (истекает срок хранения) и люди, которым интересен вопрос уже не могут изучить их)
Постоянный ток и переменный я обозначил в прикреплении. 10В - это действующее значение переменного напряжения. Амплитудное соответственно 14,1В. Среднее значение можно в принципе вычислить по действующему, хотя если честно, не совсем понимаю, зачем это нужно.

jdex, не охота полностью вникать в каждое слово, но замечу основное.
Ток через диод D1 при положительной полуволне будет уменьшаться.

Вот именно! А почему он будет уменьшатся - это меня наиболее интересует. По каким законам-причинам это будет происходить?

Но реально прямое напряжение на диоде уменьшается (см. ВАХ диода), что вызывает увеличение тока через R1.

Здесь интересно, так как ток через R1 увеличивается очень незначительно при положительном полупериоде - всего на 1.5мА (смотрите прикрепление). Также не совсем понимаю - почему уменьшение тока и соответственно напряжения на диоде вызывает увеличение тока через R1.
Спасибо вам!

Я решил немного вникнуть в теорию цепей, так как не совсем понимаю расчет токов через разветвленные цепи.

Вложения

joxi_screenshot_144753-1.png

Ток через резистор R1

(160.86 KiB) Скачиваний: 477

joxi_screenshot_1447532480516.png

Переменный-постоянный ток

(193.53 KiB) Скачиваний: 512

[rl55]

А почему он будет уменьшатся - это меня наиболее интересует

Потому, что там токи встречно идут.

почему уменьшение тока и соответственно напряжения на диоде вызывает увеличение тока через R1.

Потому, что с уменьшением напряжения на диоде на резисторе будет большее напряжение. Что же тут непонятного.
Вот представь крайний случай - на диоде 0 В. Тогда на резисторе будет 1 В и ток соответственно 1/30=0,033 А=33 мА. И это произойдет, если через второй диод поступит такой же по величине ток от положительной полуволны. Для этого R2 должен быть (14,1-0,6)/0,033=409 Ом и будет такое состояние на пике синусоиды. Это как наглядный пример.

[jdex]

rl55, спасибо вам большое за ответы! У меня открылись слабые места в понимании процессов, так как начал только копаться в теме.

Потому, что там токи встречно идут.

Хм... а как может идти встречный ток через диод? Диод же не пропускает ток в обратную сторону.
Я прикрепил схему того, как я понимаю идут токи в цепях. Насколько я понимаю, ток идет от высокого потенциала к низкому. В контуре постоянного тока он идет от нуля (заземленный плюс) к минусу. В ветви переменного тока он идет (при положительной полуволне) от плюса генератора переменного тока и падает на минус батареи постоянного тока. И я не вижу встречных токов. В чем моя ошибка?

Потому, что с уменьшением напряжения на диоде на резисторе будет большее напряжение. Что же тут непонятного.
Вот представь крайний случай - на диоде 0 В. Тогда на резисторе будет 1 В и ток соответственно 1/30=0,033 А=33 мА. И это произойдет, если через второй диод поступит такой же по величине ток от положительной полуволны. Для этого R2 должен быть (14,1-0,6)/0,033=409 Ом и будет такое состояние на пике синусоиды. Это как наглядный пример.

Все действительно так, как вы описали. Напряжение на диоде 0 В при пиковом значении тока на положительной полуволне если R2 409 Ом.

У меня скорее всего неверное представление того, как распределяется ток цепи переменного тока в цепи постоянного - оттого я и не могу увязать, каким образом на диоде напряжение падает. Извините, если достаю вас вопросами, но по теории я пока не дошел до правила/правил, какими мог бы обьяснить поведение схемы. Еще раз спасибо.

Вложения

схема1.png

Токи в цепях

(86.57 KiB) Скачиваний: 495

[rl55]

Хм... а как может идти встречный ток через диод? Диод же не пропускает ток в обратную сторону

А эти токи идут ведь не по отдельности. Через диод идет алгебраическая сумма токов:


По закону Кирхгофа в узле А алгебраическая сумма токов I1, I2, I3 равна нулю. Либо по другому - сумма входящих токов равна сумме выходящих.
Отсюда, переходя на модули токов, I3 равен разности I1 и I2. При равенстве I1 и I2 ток через диод I3 равен нулю.
Это первый закон Кирхгофа. Только его недостаточно для решения многих задач. Но есть еще и второй закон, связанный с суммой напряжений и э.д.с. в замкнутом контуре. Изучайте эти законы, тогда и вопросы отпадут многие. А то вы с середины начали. Да еще с переменным током и нелинейными сопротивлениями. Вот, кстати, здесь очень не просто вычислить результат "вручную" ввиду нелинейной зависимости падения напряжения на диодах от протекающего тока. Я просто для простоты беру заведомо простые варианты для иллюстрации.

Вложения

узел.JPG

(114.69 KiB) Скачиваний: 1269

[jdex]

rl55, спасибо вам за ответ!

Отсюда, переходя на модули токов, I3 равен разности I1 и I2. При равенстве I1 и I2 ток через диод I3 равен нулю.

Да, так и есть
:
Приблизительно при 10,8 мА диод D1 практически полностью закрывается (диапазон 1 на рисунке), ток постоянного контура прекращается и начинает расти ток с переменной ветви цепи; напряжение в т. А уже снимается с резистора R1. И так вплоть до повторного открытия диода D1, когда наступает отрицательная полуволна. Это насколько я понял работу схемы. Если я ошибаюсь, поправьте меня пожалуйста.

Изучайте эти законы, тогда и вопросы отпадут многие. А то вы с середины начали. Да еще с переменным током и нелинейными сопротивлениями.

Та да, есть такое. Надо сначала азы освоить, вы правы. Еще раз спасибо!

Вложения

4-хканальный осциллограф-XSC6.png

(65.21 KiB) Скачиваний: 1142

[rl55]

В основном правильно. Некоторые неточности:

ток постоянного контура прекращается и начинает расти ток с переменной ветви цепи;

Ток прекращается в левой ветви контура, а в правой начинает увеличиваться вместе с "переменной" частью.
А увеличиваться он начнет с того момента, как токи через R1 и R2 (D2) уравняются. Через диод D1 ток практически прекращается при напряжении на нем около 0,6 В. С этого момента диод D1 можно "выкинуть" и "воткнуть" снова, когда напряжение вновь станет 0,6 В.
Так же следует сказать, что момент закрывания диода не является скачкообразным, а несколько растянут по времени с плавным уменьшением тока вследствии его ВАХ. Порог 0,6 В - это усредненно и упрощенно.

[jdex]

Через диод D1 ток практически прекращается при напряжении на нем около 0,6 В. С этого момента диод D1 можно
"выкинуть" и "воткнуть" снова, когда напряжение вновь станет 0,6 В.

Если я правильно понял, имеется в виду именно минус 0,6 В, т.е. -0.6 В, т.к. плюс в постоянном контуре заземлен - т.е. равен нулю. Правильно?

[rl55]

Правильно. По модулю имел ввиду.

[jdex]

Понял, спасибо вам!

[MrResitor]

Добрый вечер, помогите разобраться с комплексным представлением синусоидальных величин, стр. 39-40. В примерах умножается j на j, j*j=-1, получается, действительная часть должна быть со знаком минус, но берут её почему-то по модулю.

Вложения

Безымянный.png

(14.84 KiB) Скачиваний: 503

[srsamara]

Здравствуйте! Возникла проблема при решении задачи: Как из резисторов и конденсаторов собрать фильтр, чтобы он имел такую характеристику, как показанная на рис. 1.103? В этой ветке уже поднимали данную задачу и автору посоветовали собрать равноплечий делитель из двух резисторов и параллельно верхнему подключить конденсатор, но получившиеся АЧХ не вполне соответствует той что указано в задании. Вопрос в том чтобы удлинить участок 0,5*Uвх.

Вложения

003.PNG

АЧХ

(14.9 KiB) Скачиваний: 505

002.PNG

Схема

(9.57 KiB) Скачиваний: 492

001.PNG

Рисунок к задаче

(4.7 KiB) Скачиваний: 509

[MrResitor]

Добрый вечер, помогите разобраться с комплексным представлением синусоидальных величин, стр. 39-40. В примерах умножается j на j, j*j=-1, получается, действительная часть должна быть со знаком минус, но берут её почему-то по модулю.

Прикладываю сами правила для перевода из синусоидального вида в комплексный и наоборот. Или я чего-то не понимаю, или правила эти противоречат примерам

Вложения

Безымянный.png

(14.84 KiB) Скачиваний: 511

Снимок.JPG

(101.66 KiB) Скачиваний: 518