Використання ефекту Міллера під час RC-ланцюгів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

 Коментарі до статті

У формувачах імпульсів певної тривалості (таймерах, генераторах і т. д.) часто застосовують RC-ланцюги, що задають час, робота яких заснована на зарядці-розрядці конденсатора через резистор (рис. 1,а). На вхід RC-ланцюга подають постійну напругу U0 і через резистор R1 почнеться зарядка конденсатора С1, як показано на графіку (рис. 1,б). При цьому напруга UC1 на конденсаторі С1 збільшуватиметься експоненційно, а його значення в будь-який момент можна знайти за формулою UC1(t)=U0(1 - et/R1-C1).

Слід зазначити, що теоретично конденсатор ніколи не зарядиться до напруги Uo, тому прийнято визначати час, протягом якого він зарядиться до певного значення. В якості міри часу зарядки прийнята постійна часу = R1·C1 - проміжок, протягом якого UC1 досягає значення Uo (1 - 1/е). При розрядженні конденсатора процес протікає у зворотному порядку.

При побудові генераторів, таймерів та інших подібних пристроїв RC-ланцюг підключають до різних приладів-транзисторів, компараторів ОУ і т. д., які так чи інакше впливають на процес зарядки-розрядки. Щоб вплив був незначним, струм, споживаний цими приладами, повинен бути принаймні вдесятеро менше зарядного струму конденсатора.

Для збільшення постійного часу доводиться вибирати конденсатор більшої ємності, або резистор більшого опору. У першому випадку збільшуються габарити конденсатора та струм витоку. У другому – зменшується зарядний струм, що призводить до збільшення впливу струму витоку конденсатора та підключених приладів на постійну часу.

Допомогти в цій ситуації може ефект Міллера, суть якого полягає в наступному. Якщо ланцюг негативної ОС підсилювача напруги (рис. 2) з коефіцієнтом посилення включити конденсатор ємністю С1, то еквівалентна ємність такого ланцюга буде в Кy раз більше: Секв = С1·Кy. У підсилювальних щаблях, особливо на високій частоті, з цим ефектом доводиться боротися, тут же він може бути корисним.

Струм, що протікає через резистор R1, розгалужується на два: струм колектора транзистора VT1 і зарядний струм конденсатора С1. У цьому більшість зарядного струму протікає через емітерний перехід транзистора. Так як базовий струм транзистора в h21Е разів менше струму колектора (де h21Е - статичний коефіцієнт передачі струму бази транзистора), то зарядний струм конденсатора буде приблизно в стільки ж разів менше струму через резистор R1.

В описаному вузлі слід застосовувати транзистор з великим коефіцієнтом передачі, малим зворотним струмом колектора і здатністю працювати при малому колекторному струмі, наприклад КТ3102, КТ3130 з будь-якими буквеними індексами.

Для резистора R1 опором 300 кОм (з допуском ±2 %), танталового оксидного конденсатора номіналом 100 мкФ на напругу 16 В (реальна ємність - близько 120 мкФ) і транзистора КТ3130Б-9 експериментально визначена постійна. Ті ж елементи без транзистора забезпечували постійну 380 с. Таким чином, застосування транзистора забезпечило збільшення постійного часу приблизно 39 разів.

Як практичний приклад використання розглянутого вузла на рис. 3 зображено схему таймера, що підключає потужне навантаження до джерела живлення через певний відрізок часу. Як керована "контактна пара" застосований перемикальний польовий транзистор VT2. Компаратор зібраний на ОУ DA1 із позитивною ОС.

У початковий момент конденсатор С1 розряджений і на виході ОУ буде напруга, близька до напруги живлення. Через це польовий транзистор закритий і навантаження знеструмлено.

У міру зарядки конденсатора С1 напруга на колекторі транзистора VT1 збільшується, і коли воно перевищить напругу на вході компаратора, що не інвертує, він переключиться. Його вихідна напруга зменшиться майже до нуля – польовий транзистор відкриється.

Для повторного запуску потрібно коротко натиснути на кнопку SB1. З зазначеними на схемі типономіналами елементів час затримки дорівнює приблизно 10,5 хв (без транзистора VT1 – близько 1 хв). Якщо транзистор замінити операційним підсилювачем із великим вхідним опором, час затримки можна збільшити ще більше.

Автор: І.Нечаєв, м.Курськ

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Банан у Мерседесі 08.03.2006 Швейцарська компанія "Рітер Менеджмент" розробила для автомобільного концерну "Даймлер-Крайслер" новий матеріал - поліпропілен, армований волокном текстильного банана, що росте на Філіппінах. Це міцне з рослинних волокон, з нього роблять знамениті манільські канати. Зазвичай поліпропілен для міцності підмішують скловолокно, але банан більш екологічний. Днище багажника у нових "Мерседесах" класу A роблять тепер із поліпропілену з бананом.

Інші цікаві новини:

▪ Смартфони Prestigio MultiPhone

▪ Користь освіти для збереження пам'яті

▪ Цифровий диктофон із лазерним променем

▪ Ліки з відходів

▪ Новий спосіб бездротової передачі даних

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Параметри радіодеталей. Добірка статей

▪ стаття МНС Росії - федеральний орган управління в галузі цивільної оборони та захисту населення та територій від НС. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Чий мозок найбільший у порівнянні з розмірами тіла? Детальна відповідь

▪ стаття Непритомність. Медична допомога

▪ стаття Музичний дзвінок на 120 мелодій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Антенний підсилювач метрових хвиль для кількох телевізорів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024