Ang pare-pareho ng oras ng isang electric circuit — ano ito at kung saan ito ginagamit

Ang mga pana-panahong proseso ay likas sa kalikasan: ang araw ay sinusundan ng gabi, ang mainit na panahon ay pinalitan ng malamig, atbp. Ang panahon ng mga kaganapang ito ay halos pare-pareho at samakatuwid ay maaaring mahigpit na matukoy. Bukod dito, may karapatan kaming i-claim na ang mga pana-panahong natural na proseso na binanggit bilang isang halimbawa ay hindi nababawasan ng halaga, kahit man lang sa mga tuntunin ng tagal ng buhay ng isang tao.

Gayunpaman, sa teknolohiya, sa electrical engineering at electronics, lalo na, hindi lahat ng mga proseso ay pana-panahon at tuluy-tuloy. Karaniwan, ang ilang mga electromagnetic na proseso ay unang tumataas at pagkatapos ay bumababa. Kadalasan ang bagay ay limitado lamang sa yugto ng simula ng oscillation, na walang oras upang talagang kunin ang bilis.

Kadalasan sa electrical engineering maaari kang makahanap ng tinatawag na exponential transients, ang kakanyahan nito ay ang sistema ay nagsusumikap lamang na maabot ang ilang estado ng balanse, na sa kalaunan ay mukhang isang estado ng pahinga. Ang ganitong paglipat ay maaaring tumaas o bumababa.

Ang panlabas na puwersa ay unang dinadala ang dinamikong sistema sa labas ng ekwilibriyo, at pagkatapos ay hindi pinipigilan ang natural na pagbabalik ng sistemang ito sa orihinal nitong estado. Ang huling yugto na ito ay ang tinatawag na transisyonal na proseso, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na tagal. Bilang karagdagan, ang proseso ng hindi balanseng sistema ay isa ring lumilipas na proseso na may katangiang tagal.

Sa isang paraan o iba pa, ang pare-pareho ng oras ng lumilipas na proseso, tinatawag namin ang katangian ng oras nito, na tumutukoy sa oras kung saan ang isang tiyak na parameter ng prosesong ito ay magbabago ng mga oras «e», iyon ay, tataas o bababa ito ng mga 2.718 beses kumpara sa paunang estado.

Isaalang-alang, halimbawa, ang isang de-koryenteng circuit na binubuo ng pinagmumulan ng boltahe ng DC, isang kapasitor, at isang risistor. Ang ganitong uri ng circuit kung saan ang isang risistor ay konektado sa serye na may isang kapasitor ay tinatawag na isang RC integrating circuit.

Kung sa paunang sandali ng oras upang magbigay ng kapangyarihan sa naturang circuit, iyon ay, upang magtakda ng isang pare-pareho ang boltahe Uin sa input, pagkatapos ay Uout - ang boltahe sa kapasitor, ay magsisimulang lumaki nang exponentially.

Pagkatapos ng oras t1, ang boltahe ng kapasitor ay aabot sa 63.2% ng boltahe ng input. Kaya, ang agwat ng oras mula sa unang instant hanggang t1 ay ang pare-pareho ng oras ng RC circuit na ito.

Ang chain constant na ito ay tinatawag na «tau», sinusukat sa mga segundo at ipinahiwatig ng katumbas nitong letrang Griyego. Sa bilang, para sa isang RC circuit, ito ay katumbas ng R * C, kung saan ang R ay nasa ohms at C ay nasa farads.

Ang pagsasama-sama ng mga RC circuit ay ginagamit sa electronics bilang mga low-pass na filter kapag ang mas mataas na mga frequency ay dapat putulin (sugpuin) at mas mababang mga frequency ay dapat na dumaan.

Sa pagsasagawa, ang mekanismo ng naturang pagsasala ay batay sa sumusunod na prinsipyo. Para sa alternating kasalukuyang, ang kapasitor ay kumikilos bilang isang capacitive resistance, ang halaga ng kung saan ay inversely proporsyonal sa dalas, iyon ay, mas mataas ang dalas, mas mababa ang reactance ng kapasitor sa ohms ay magiging.

Samakatuwid, kung ang isang alternating current ay dumaan sa RC circuit, kung gayon, tulad ng sa braso ng divider ng boltahe, ang isang tiyak na boltahe ay bababa sa kapasitor, proporsyonal sa kapasidad nito sa dalas ng kasalukuyang lumipas.

Kung ang cut-off frequency at amplitude ng input alternating signal ay kilala, kung gayon hindi magiging mahirap para sa taga-disenyo na pumili ng naturang kapasitor at risistor sa RC circuit, upang ang minimum (cut-off) na boltahe (para sa cut-off frequency - ang itaas na limitasyon ng dalas) ay nahuhulog sa kapasitor, dahil ang reactance ay pumapasok sa divider kasama ang isang risistor.

Ngayon isaalang-alang ang tinatawag na differentiating circuit. Ito ay isang circuit na binubuo ng isang risistor at isang inductor na konektado sa serye, isang RL circuit. Ang pare-pareho ng oras nito ay katumbas ng numero sa L / R, kung saan ang L ay ang inductance ng coil sa henries at R ay ang paglaban ng risistor sa ohms.

Kung ang isang pare-parehong boltahe mula sa isang pinagmulan ay inilapat sa naturang circuit, pagkaraan ng ilang oras tau ang boltahe ng coil ay bababa kumpara sa U in ng 63.2%, iyon ay, sa ganap na alinsunod sa halaga ng time constant para sa electric circuit na ito. .

Sa mga AC circuit (alternating signal), ang mga LR circuit ay ginagamit bilang mga high-pass na filter kapag ang mga mababang frequency ay dapat putulin (sugpuin) at ang mga frequency sa itaas (sa itaas ng cut-off frequency — ang lower frequency limit) — ay tinanggal.Kaya, mas mataas ang inductance ng coil, mas mataas ang dalas.

Tulad ng sa kaso ng RC circuit na tinalakay sa itaas, ang prinsipyo ng boltahe divider ay ginagamit dito. Ang isang mas mataas na dalas ng kasalukuyang dumaan sa RL circuit ay magreresulta sa isang mas malaking pagbaba ng boltahe sa inductance L, tulad ng sa inductive resistance na bahagi ng boltahe divider kasama ang risistor. Ang gawain ng taga-disenyo ay pumili ng naturang R at L upang ang pinakamababang (hangganan) na boltahe ng coil ay nakuha nang eksakto sa dalas ng hangganan.