Amozeshelectronic.com

Tag Archives: 2.ثابت زمانی مدارها

ثابت زمانی مدارها

پیش از درک کامل مدارات تشدید و نوسان سازها ،نخست باید ثابت زمانی مدارها و نحوه پر شدن وخالی شدن خازنها وسلفها را درک کرد پس اول به این مسئله می پردازیم.
همه مدارات الکترونی یا الکتریکی مانند سیستمهای واکنشی عمل کرده و بین سیگنال ورودی و سیگنالی که از انها خارج می شود تاخیر زمانی ایجاد می کنند که به ان ثابت زمانی گفته می شود.
اگر مداری مرکب از یک خازن و یک مقاومت داشته باشیم و به این مدار ولتاژی معین در حد یک ولت، اتصال دهیم ولتاژ دو سر خازن بتدریج در امتداد ولتاژاعمال شده بالا می رود تا زمانی که به سطح ان ولتاژ برسد به شکل زیر نگاه کنید:

ثابت زمانی1

یک خازن از راه یک مقاومت به ولتاژ یک ولتی وصل شده است وبتدریج در حال پر شدن است و در فاصله زمانی مشخصی تقریباٌ کاملاٌ پر می شود، هر اندازه ظرفیت خازن بیشتر باشد این زمان طولانی تر است و همچنین هر اندازه مقدار مقاومت بیشتر باشد زمان پر شدن طولانی ترمی شود، به مثال اشنای خود یعنی اب بر گردیم؛ اگر بخواهیم مخزنی را پر کنیم ،هر اندازه بزرگتر باشد زمان پر شدن طولانی ترخواهد شد و هر اندازه مجرای عبور اب تنگتر باشد زمان پر شدن هم طولانی تر خواهد شد.

ثابت زمانی

محور عمودی نشان دهنده سطح ولتاژ و محور افقی نشان دهنده گذر زمان است،این نمودارها را از راه های تجربی بدست اورده اند و اگر دقت کنید متوجه می شوید که تا زمانی که ولتاژ خازن به سطح ۶۳% ولت نرسیده است نمودار پر شدن، شیب تندی که تقریباٌ خطی است را نشان می دهد و از ان به بعد ناگهان از شیب کاسته می شود، این نقطه را یک واحد حساب کرده و معیار گرفته اند و با محاسبه در یافته اند که خازن در پنج واحد زمانی پر می شود، در شکل بالا ،نمودار دوم ،جریان پر شدن خازن را نیز می بینید که در یک واحد زمانی یا ثابت زمانی میزان جریان به۳۷%میزان اولیه خود تنزل می کند.
ثابت زمانی مدار را با ضرب مقدار مقاومت در میزان ظرفیت خازن بدست می اورند یعنی :
T=R×C
T=زمان
R= مقاومت
C=خازن
و خازن در ۵ ثابت زمانی پر می شود ،فهم ثابت زمانی و نحوه پر شدن خازنها و سلفها و بطور کلی واکنش این مدارات در رابطه با جریان و ولتاژ و فرکانس بسیار مهم است و بدون فهمیدن انها شناخت مدارات تشدید و نوسانسازها غیر ممکن است اکنون به واکنش مداری مرکب از سلف و مقاومت می پردازیم.
شکل زیر مداری را نشان می دهد که یک مقاومت و سیم پیچ بطور سری قرار گرفته اند و با یک منبع تغذیه یک ولتی یک حلقه بسته را تشکیل می دهند تا زمانی که سویچ باز است از این مدار جریانی عبور نخواهد کرد، اما با بسته شدن سویچ جریان براه افتاده و در سیم پیچ نیز جاری خواهد شد:

rl circuit

rl constant diagram

 

 

با بسته شدن سویچ جریان از صفر شروع شده و بسرعت افزایش می یابد ، در بخش سیم پیچها گفتیم که رفتار سیم پیچها در رابطه با جریان مستقیم و متناوب متفاوت است؛ هنگامی که جریان شروع می شود نخست صرف تشکیل خطوط الکترومغناطیسی می شود و این مسئله مقاومت القایی سیم پیچ یعنی راکتانس را بیشتر می کند واز عبور ناگهانی و یکباره جریان جلوگیری می کند؛ یعنی جریان بتدریج زیاد شده و به میران۶۳ % می رسد و همانطور که می بینید تا این زمان شیب افزایش تقریباٌ خطی است این فاصله را یک واحد زمانی حساب کرده و با محاسبات بعدی دانسته شده است که پس از پنج برابر این مقدار میزان جریان تقریباٌ به حد اکثر خود می رسد.