Kysymys mittaukseen liittyen

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tasajännitemittari liitetään kuormittamattoman sarjatasasuuntimen suotokondensaattorin rinnalle. Sen näyttämä on 9,0 V.
Mitä arvoa näyttää AC-volttimittari, joka liitetään suoraan tasasuuntimen tulonapoihin? Oletetaan, että sitä syötetään sinimuotoisella vaihtojännitteellä.

Näin se lasketaan :
UAC= 9,0+0,4 / v2= 6,6V

Mutta miksi näin ? Mistä tuo 0,4 tulee ?

Kiitos neuvoista etukäteen !

Sivut

Kommentit (16)

Vierailija

Todennäköisesti diodisillan kynnysjännitteestä. Yleensä teoreettisessa tarkastelussa se oletetaan joko 0,6 tai 0,7 voltiksi, mutta 0,4 volttiakaan ei ole kovin kaukaa haettu.

Tämä on siis jännitehäviö diodin yli. tarkoittaa sitä, että kun vaihtovirta tasasuunnataan, sen huippujännitteestä katoaa diodin tai diodien kynnysjännitteen verran pois.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
movettaja

Näin se lasketaan :
UAC= 9,0+0,4 / v2= 6,6V

Mutta miksi näin ? Mistä tuo 0,4 tulee ?

Oletan, että tuossa tarkoitetaan (9,0+0,4)/sqrt(2), jossa sqrt on neliöjuurifunktio. Se tulee diodin kynnysjännitteestä. Diodit eivät ole ideaalisia virtaventtiilejä, vaan päästösuunnassa niiden yli vaikuttaa tietty virrasta epälineaarisesti riippuva jännite. Se on luokkaa 0,5-1,0 V kodinelektroniikassa tyypillisillä kuormilla. Tuo 0,4 V on ilmeisesti jonkinlainen hatusta vedetty arvo tilanteelle, jossa kuormana on vain pieniä vuoto- ja mittausvirtoja. Piidiodeille käytetään karkeassa suunnittelussa usein nyrkkisääntöä, jonka mukaan kynnysjännite on 0,7 V.

Vierailija

Tämän ominaisuuden ansiosta diodeja voi käyttää melko tarkkoina jännitereferensseinä. Pistetään vaan virta kulkemaan myötäsuuntaan läpi, jonka jälkeen diodin päiden välillä vaikuttaa joku tietty diodin ominaisuuksista riippuva jännite.

Ja tuohon jännitteeseen voi vaikuttaa esim. valolla jos on kyseessä lasikuorinen diodi. Diodit reagoivat myös lämpöön, joka muuttaa kynnysjännitettä muutamia millivoltteja per kelvin, riipuen diodin ominaisuuksista. Siten diodia voi käyttää myös vaikkapa lämpömittarina.

Tietokoneen tuunaajat laittavat diodeja tuulettimien johtoihin silloin kun eivät viitsi laskea sopivaa vastusarvoa eri kokoisille tuulettimille. Kun yksi diodi on 0.7 volttia, niin 5 diodia laskee tuulettimen kokemaa jännitettä 3.5 volttia ja pyörimisnopeus hidastuu.

Vierailija
Neutroni
movettaja

Näin se lasketaan :
UAC= 9,0+0,4 / v2= 6,6V

Mutta miksi näin ? Mistä tuo 0,4 tulee ?




Oletan, että tuossa tarkoitetaan (9,0+0,4)/sqrt(2), jossa sqrt on neliöjuurifunktio. Se tulee diodin kynnysjännitteestä. Diodit eivät ole ideaalisia virtaventtiilejä, vaan päästösuunnassa niiden yli vaikuttaa tietty virrasta epälineaarisesti riippuva jännite. Se on luokkaa 0,5-1,0 V kodinelektroniikassa tyypillisillä kuormilla. Tuo 0,4 V on ilmeisesti jonkinlainen hatusta vedetty arvo tilanteelle, jossa kuormana on vain pieniä vuoto- ja mittausvirtoja. Piidiodeille käytetään karkeassa suunnittelussa usein nyrkkisääntöä, jonka mukaan kynnysjännite on 0,7 V.

- Joo itsekin muistelin vanhoja ammattikouluaikoja, ja se kynnysjännite oli toi 0,7 Volttia melkein kaikissa piireissä mitä me tutkittiin...
+ Sqrt(2) tulee siitä, että sinimuotoinen käyrä muutetaan tasajännitteeksi, jolloin tehollinen arvo on toi...
* Vai johtuisko jotenkin kapasitanssista? Ja sitä kautta "reaktanssista"?

Vierailija

Kiitos kaikille neuvoista ! Elikkä nuo diodit tekivät sen. Ja tuo 0,4V on hihasta heitetty arvo koska virta on minimaalinen , toisin sanoen nolloa ?

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Liittynyt30.4.2005

Niin täysin nollalla ampeerillahan kynysjännitekin on nolla. Ainakin piidiodilla virtaa tarvitaan luokkaa 50mA, että kynnysjännite olisi sen n.0,7V. Siitä se sitten tasoittuu. Nousee hiukan kyllä vielä virrran kasvaessa.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Lukekaa tarkasti. Ei siinä puhuta diodisillasta vaan sarjatasasuuntaajasta. Eli diodeja on yksi ja konkan jännite latautuu puoliaallon huippuarvoon vähennettynä yhden diodin kynnysjännitteellä. Esimerkki lienee niin vanhasta opuksesta, että kyse on germaniumdiodista. Piidiodilla on käytettävä 0,6 V vähintään vaikka kyse on lähes kuormittamattomasta kytkennästä.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Paul M
Piidiodilla on käytettävä 0,6 V vähintään vaikka kyse on lähes kuormittamattomasta kytkennästä.

Kyllä piidiodinkin virta on alueella, jossa piin ja bondausten resistiivisyys ei vaikuta, muotoa I=jotain*(exp(jotain muuta*U)-1). Hyvin pienellä virralla kynnysjännite menee pieneksi.

Mittasin piruuttani, kun vehkeet tuossa pöydällä ovat, että piisignaalidiodi 1N4148:n kynnysjännite on 0,32 V noin 300 nA:n virralla. Jännite oli 3,3 V ja kuormana 10 Mohmin resistanssin omaava yleismittari.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Minusta diodi ei toimi diodina tuolla virralla vaan se on vuotovirtojen alueella muistuttaen epälineaarista vastusta. Katso ominaiskäyrästöstä ja huomaat, että alle kynnysjännitteen on graafi jokseenkin origon suhteen symmetrinen (toisella puolella virta on tietenkin negatiivinen ja toisella positiivinen, mutta muuten on symmetrinen).

Tee samalla mitättömän pienellä virralla mittaus molempiin suuntiin niin huomaat mitä tarkoitan.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Paul M
Minusta diodi ei toimi diodina tuolla virralla vaan se on vuotovirtojen alueella muistuttaen epälineaarista vastusta.



Joo, niin on. Tasasuuntauskäytössä tuollaisilla tuskin on merkitystä (tai piensignaaleilla voi olla, mutta sellaisten tasasuuntaus on muutenkin oma juttunsa (josta en tiedä mitään)).

Tee samalla mitättömän pienellä virralla mittaus molempiin suuntiin niin huomaat mitä tarkoitan.

300 nA ei kuitenkaan ole riittävän pieni virta. Käänsin diodin, ja nyt jännitettä mittarin yli oli noin 6 mV, mikä merkitsee noin 600 pA:n virtaa.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005

Lue tuosta kuvasta nyt sitten diodin jännite +1nA:n ja -1nA:n virralla. En pikaisesti löytänyt hyvää kuvaa diodin ominaiskäyristä noilla alueilla, mutta käytännössä ne ovat hyvin lähellä teoreettista A*(exp(B*U)-1) -lakia, jossa A ja B ovat diodin materiaaliparametreistä ja rakenteesta riippuvia vakioita. Aivan pienellä (itseisarvoltaan) virralla diodi toimii resistanssina, jonka arvon saa derivoitua tuosta lausekkeesta, ja hieman suuremmilla virroilla sitten epälineaariset ilmiöt astuvat mukaan kuvaan. Kyllä tuota diodin ominaiskäyrän kaareutuvaa aluetta käytetään hyväksikin joissain signaalinkäsittelysovelluksissa.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä10610
Liittynyt16.3.2005

Mikroaaltoilmaisimina käytetyillä Backward-diodeilla kynnysjännite on likimain nolla.
Backward-diodi on zenerdiodi, jonka zenerjännite on viritetty sopivalla seostuksella nollaan. Positiivisessa suunnassa ominaiskäyrä on sitten samantapainen kuin piidiodilla.
No joo, ei ole Backward-diodista 9 V tasasuuntaajaksi, kun se näyttää ulkopuolelta diodilta, jonka päästöjännite on nolla ja zenerjännite piidiodin päästöjännite 0,5 V.

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.
Korant: Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005
Neutroni
Kyllä tuota diodin ominaiskäyrän kaareutuvaa aluetta käytetään hyväksikin joissain signaalinkäsittelysovelluksissa.

Jepjep. Sai kuin sainkin vastauksen vanhaan pulmaan. Eli diodi toimii diodina jo millivolttijännitteillä jos kuormitusvirta on pieni. Ehkä tai ilmeisesti mielikuvani graafissa oli origon eri puolilla eri asteikko.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat