RC 회로 타이밍에 밀러 효과 사용. 계획, 설명

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타이밍 RC 회로에서 밀러 효과 사용. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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특정 기간(타이머, 발전기 등)의 펄스 셰이퍼에서는 시간 설정 RC 회로가 자주 사용되며, 그 작동은 저항을 통한 커패시터 충전 및 방전을 기반으로 합니다(그림 1, a). RC 회로의 입력에는 일정한 전압 U0이 적용되고 그래프 (그림 1, b)에 표시된 것처럼 커패시터 C1의 충전은 저항 R1을 통해 시작됩니다. 이 경우 커패시터 C1의 전압 UC1은 기하급수적으로 증가하며 언제든지 그 값은 UC1(t)=U0(1 - et/R1-C1) 공식으로 찾을 수 있습니다.

RC 회로 타이밍에 밀러 효과 사용

이론적으로 커패시터는 전압 Uo까지 충전되지 않으므로 특정 값까지 충전되는 시간을 결정하는 것이 일반적입니다. 충전 시간의 척도로서 시간 상수 τ = R1·C1, 즉 UC1이 값 Uo(1 - 1/e)에 도달하는 간격이 사용됩니다. 커패시터가 방전되면 프로세스는 역순으로 진행됩니다.

발전기, 타이머 및 기타 유사한 장치를 구축할 때 RC 회로는 충전-방전 과정에 어떤 식으로든 영향을 미치는 다양한 트랜지스터 장치, 연산 증폭기 비교기 등에 연결됩니다. 영향을 무시할 수 있으려면 이러한 장치에서 끌어오는 전류가 커패시터의 충전 전류보다 최소한 XNUMX배 낮아야 합니다.

시정수를 높이려면 더 큰 커패시터나 더 큰 저항기를 선택해야 합니다. 첫 번째 경우에는 커패시터의 크기와 누설 전류가 증가합니다. 두 번째에서는 충전 전류가 감소하여 커패시터 및 연결된 장치의 누설 전류가 시정수에 미치는 영향이 증가합니다.

밀러 효과는 이러한 상황에서 도움이 될 수 있으며 그 본질은 다음과 같습니다. 커패시턴스 C2의 커패시터가 이득이 있는 전압 증폭기(그림 1)의 네거티브 피드백 회로에 포함된 경우 해당 회로의 등가 커패시턴스는 Ky 배 더 커집니다. Сeq = С1·Кy. 증폭 단계, 특히 고주파수에서 이 효과를 처리해야 하지만 여기서는 유용할 수 있습니다.

RC 회로 타이밍에 밀러 효과 사용

저항 R1을 통해 흐르는 전류는 트랜지스터 VT1의 콜렉터 전류와 커패시터 C1의 충전 전류의 두 가지로 분기됩니다. 이 경우 대부분의 충전 전류는 트랜지스터의 이미터 접합을 통해 흐릅니다. 트랜지스터의 베이스 전류는 콜렉터 전류보다 h21E배 작기 때문에(여기서 h21E는 트랜지스터 베이스의 정전류 전달 계수임) 커패시터의 충전 전류는 전류보다 거의 같은 배 작습니다. 저항 R1.

설명된 노드에서는 전송 계수가 높고 역방향 콜렉터 전류가 낮으며 콜렉터 전류가 낮을 때 작동할 수 있는 트랜지스터(예: 문자 인덱스가 있는 KT3102, KT3130)를 사용해야 합니다.

저항이 1kΩ(공차 ±300%)인 저항 R2의 경우, 100V 전압(실제 정전 용량은 약 16μF)에 대해 공칭 값이 120μF인 탄탈륨 산화물 커패시터 및 KT3130B-9 트랜지스터 , 실험적으로 결정된 시간 상수는 380초로 나타났습니다. 트랜지스터가 없는 동일한 요소는 39초의 시간 상수를 제공했습니다. 따라서 트랜지스터를 사용하면 시상수가 약 10배 증가합니다.

그림에서 고려한 노드를 사용하는 실제 예로서 그림 3은 일정 시간이 지난 후 강력한 부하를 전원에 연결하는 타이머의 다이어그램을 보여줍니다. 스위칭 전계 효과 트랜지스터 VT2는 제어되는 "접점 쌍"으로 사용됩니다. 비교기는 포지티브 OS를 사용하여 OS DA1에 조립됩니다.

RC 회로 타이밍에 밀러 효과 사용

초기 순간에 커패시터 C1은 방전되고 연산 증폭기의 출력은 공급 전압에 가까운 전압을 갖습니다. 이로 인해 전계 효과 트랜지스터가 닫히고 부하의 전원이 차단됩니다.

커패시터 C1이 충전됨에 따라 트랜지스터 VT1의 콜렉터 전압이 증가하고 비교기의 비반전 입력 전압을 초과하면 스위칭됩니다. 출력 전압은 거의 XNUMX으로 감소합니다. 전계 효과 트랜지스터가 열립니다.

다시 시작하려면 SB1 버튼을 짧게 누르세요. 다이어그램에 표시된 요소의 유형 등급을 사용하면 지연 시간은 약 10,5분입니다(VT1 트랜지스터 제외 - 약 1분). 트랜지스터를 입력 임피던스가 더 높은 연산 증폭기로 교체하면 지연 시간이 더욱 늘어날 수 있습니다.

저자: I. Nechaev, 쿠르스크

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Rainforest Connection은 벌채에 대한 공공 통제가 이후에 확립될 수 있음을 배제하지 않습니다. 불법벌채 사실을 모바일 어플리케이션을 통해 특화서비스 뿐만 아니라 모두에게 알려드립니다.

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