Quasi-Peak-Detektor

Dies ist die Schaltung eines Quasi-Peak-Detektors:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wo v sig ist das Eingangssignal.

Wenn die Diode offen ist, entlädt sich der Kondensator R 2 mit einer Zeitkonstante τ D = R 2 C .

Wenn die Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, lädt sich der Kondensator mit einer anderen Zeitkonstante auf. Lehrbücher und EMV-Papiere über Quasi-Peak-Detektoren sagen, dass diese Zeitkonstante ist τ C = R 1 C . Dies ist ein Beispiel (Seite 4: "EMI-Empfänger lädt den Kondensator auf C durch den Widerstand R 1 ").

Aber wie in der Antwort auf diese Frage vorgeschlagen, können wir das Thèvenin-Äquivalent von leicht berechnen v sig , R 1 Und R 2 für den Ladevorgang. Das Ergebnis ist, dass sich der Kondensator mit einer Zeitkonstante auflädt

τ C = ( R 1 | | R 2 ) C = R 1 R 2 R 1 + R 2 C

was so anders ist R 1 C .

Ist das irgendwie falsch?

Der einzige Unterschied besteht darin, dass R2 gleichzeitig C entlädt.
@IgnacioVazquez-Abrams ja, genau. Warum wird dies in den Papieren nicht berücksichtigt? R 2 ist kein so großer Widerstand: es ist vergleichbar mit R 1 .
Ich sehe nicht, wo das verlinkte Papier definiert τ C als R 1 C ; womöglich R 1 soll eine Abstraktion des tatsächlich berechneten Widerstands sein.
Mit ziemlicher Sicherheit, geht das Papier davon aus R 2 >> R 1
@IgnacioVazquez-Abrams heißt es in dem Zitat, das ich in die Frage geschrieben habe: "EMI-Receiver lädt den Kondensator auf C durch den Widerstand R 1 ".
@WhatRoughBeast danke, vielleicht hast du recht, aber ich denke, das sollte spezifiziert werden: es ist eine implizite Annäherung.

Antworten (2)

Das ist interessant. Denken Sie daran, dass zusätzlich zur äquivalenten Widerstandsänderung die Quelle wird

v T H e v = v sig R 2 R 1 + R 2
wenn Sie das Thevenin-Äquivalent finden. Dann, wenn Sie einige Berechnungen mit der Zeitkonstante durchführen
τ T H e v = R 1 R 2 R 1 + R 2 C = τ P A P e R R 2 R 1 + R 2
es ist ähnlich wie die Verwendung von einfach v sig als Quelle mit Zeitkonstante τ P A P e R = R 1 C , seit der R 2 / ( R 1 + R 2 ) ist üblich, und auch weil für R 2 >> R 1 , ist dieser Faktor ungefähr 1. Die Skalierung der "äquivalenten" Spannung entspricht der Skalierung des "äquivalenten" Widerstands.

R 2 begrenzt die Spannung über der Kappe auf v T H e v , da durch ihn ein stationärer Gleichstrom fließt. Das Modell des Papiers ist ziemlich ähnlich, aber nicht genau dasselbe. Ich bin mir nicht sicher, was ich hinzufüge, aber dies kann Ihnen eine Vorstellung vom Unterschied zwischen dem tatsächlichen und dem Modell der Zeitung geben

v C ( T ) = v T H e v ( 1 e T / τ T H e v )
(mit etwas Manipulation)
v C ( T ) = R 2 R 1 + R 2 v S ich G ( 1 e R 1 T R 2 τ P A P e R e T τ P A P e R )
Der Unterschied ist der R 2 / ( R 1 + R 2 ) vorne und die e R 1 T R 2 τ P A P e R . Die Annäherung ist sehr genau, da sich beide Faktoren 1 nähern, was passiert, wenn R 2 ist groß und/oder R 1 ist klein. Stellen Sie sich vor, was wann passiert R 1 = R 2 . Der Faktor nach vorne wird halbiert, aber die effektive Zeitkonstante wird ebenfalls halbiert. Das Ergebnis ist, dass die Annäherung so aussieht, als könnte sie ohne die Bedingung immer noch nah sein R 2 >> R 1 , solange Sie sich nicht dem stationären Zustand nähern, da sich die halb so kleine stationäre Spannung mit der halb so langen Zeitkonstante ausgleichen könnte. Aber um sicherzugehen, sollten wir die Ableitung überprüfen

D v C D T ( T ) = v T H e v τ T H e v e T / τ T H e v = v S ich G τ P A P e R e T τ P A P e R e R 1 T R 2 τ P A P e R
Sein Wert ist der Annäherung sehr ähnlich, und beachten Sie, wie sich die Widerstandswerte mit Ausnahme des Faktors aus der Gleichung dividieren e R 1 T R 2 τ P A P e R . Doch trotz der Aufteilung des ersten Faktors hängt die Funktion davon ab R 2 >> R 1 um eine gute Annäherung zu sein.

Sie haben recht damit, dass das Papier falsch ist. Ich kann jedoch sehen, was sie dachten - wenn der Wert von R 2 ist viel größer als R 1 dann degeneriert deine Gleichung zu R 1 C . Ich denke, das ist die Annahme, die sie gemacht haben, obwohl sie es nicht gesagt haben.

In dem Papier geben sie die Zeitkonstanten an, und die Entladezeitkonstante ist mindestens das 11-fache der Ladezeitkonstante und im BAND C/D-Fall über 500-mal länger. Dies unterstützt die Vermutung, dass R 2 >> R 1 .