Доброе время суток!
Собрал простую схему: источник питания 12В, резистор 21МОм, конденсатор 0,47мкФ.
Определил время зарядки конденсатора 21Мом х 0,47мкФ = 9,87 с.
Думал, что на графиках получится плавное снижения напряжения, т.к. при зарядке конденсатора напряжение, проходящее через него, падает. Получились, какие то странные графики, напряжение всегда одинаковое, а ток, в начале зарядки, упал и вернулся на ноль.
В чем может быть проблема?
Файлы проекта
Полная версия этой страницы: Время зарядки конденсатора
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Печатные платы (PCB) > Разрабатываем ПП в САПР - PCB development > Altium Designer, DXP, Protel
А что, а Альтиуме еще и моделировать можно? 
По-моему (судя по изображению на панели слева) у вас выбран компонент с емкостью 100 пФ, а вовсе не 0,47мкФ как подписано на схеме. Согласно эмпирическому правилу "двадцати RC" через время равное 20*RC конденсатор зарядится до 99,9% от величины входного напряжения. t=20 * 21*10^6 Ом * 100*10^-12Ф=42мс - это время вполне согласуется с графиком тока заряда конденсатора. 50*10^-24А это ток утечки согласно выбранной модели конденсатора. Все напряжения на графиках отсчитываются от общего провода (проводник, к которому подключен соответствующий символ). Так что если принять ошибку с номиналом за истину, то ничего удивительного на графиках не наблюдается.
По-моему (судя по изображению на панели слева) у вас выбран компонент с емкостью 100 пФ, а вовсе не 0,47мкФ как подписано на схеме. Согласно эмпирическому правилу "двадцати RC" через время равное 20*RC конденсатор зарядится до 99,9% от величины входного напряжения. t=20 * 21*10^6 Ом * 100*10^-12Ф=42мс - это время вполне согласуется с графиком тока заряда конденсатора. 50*10^-24А это ток утечки согласно выбранной модели конденсатора. Все напряжения на графиках отсчитываются от общего провода (проводник, к которому подключен соответствующий символ). Так что если принять ошибку с номиналом за истину, то ничего удивительного на графиках не наблюдается.
Цитата(rezident @ Feb 8 2011, 02:31) 
А что, а Альтиуме еще и моделировать можно?
Можно. Лет 6 назад пробовал. Лучше чем в PCAD было.
Но назвать совершенством-- рука не поднимается
Я хотел на графиках увидеть как плавно падает напряжение в цепи.
Заменил 21МОм на 1МОм.
t = 20 x 1 x 106 x 0.47 x 10-6 = 9.4 с
Графики изменились, но теперь какую то другую "фигню" показывают.
Заменил 21МОм на 1МОм.
Цитата(rezident)
По-моему (судя по изображению на панели слева) у вас выбран компонент с емкостью 100 пФ, а вовсе не 0,47мкФ как подписано на схеме.
На панели слева библиотека компонентов. Моделирование ведется по схеме.Цитата(rezident)
Согласно эмпирическому правилу "двадцати RC" через время равное 20*RC конденсатор зарядится до 99,9% от величины входного напряжения.
t = 20RCt = 20 x 1 x 106 x 0.47 x 10-6 = 9.4 с
Графики изменились, но теперь какую то другую "фигню" показывают.
Цитата(Владимир)
Можно. Лет 6 назад пробовал. Лучше чем в PCAD было.
Но назвать совершенством-- рука не поднимается
Какую посоветуете программу для моделирования схем? или эта вполне подойдет?
Но назвать совершенством-- рука не поднимается
Цитата(magvan @ Feb 8 2011, 11:13)
Какую посоветуете программу для моделирования схем? или эта вполне подойдет?
Такую схему голова быстрее смоделирует.
В целом я столкнулся с тем, что моделировать нужно сложный схемы или фильтры.
Но для сложных схем нет моделей применяемых компонентов, или тех режимов в которых их используешь.
Ну а фильтры пока не понадобились.
В целом та, что в алтиуме мне больше понравилась и по адекватности и пресказуемости результатов, чемта, что подключалась к PCAD
Ну а за советом нужно в другую ветку форума писать.
Алтиум это частный, и скорее всего не лучший вариант
Мне просто казалось что Altium используется крупными компаниями по разработке эл.схем, подумал что хорошая программа и начал изучать.
И всё-таки, какую программу Вы посоветуете?
И всё-таки, какую программу Вы посоветуете?
Спасибо, Vokchap
Скачал поставил
Скачал поставил
Цитата(rezident @ Feb 8 2011, 06:31)
..Согласно эмпирическому правилу "двадцати RC" через время равное 20*RC конденсатор зарядится до 99,9% от величины входного напряжения.
..Не морочьте начинающим голову..
Во-первых, с каких это щей, "эмпирическое"..
Что, только практически сию премудрость и можно получить?
Кто, интересно, и когда, получал это опытным путем..
Может быть, есть вариант попроще?
..Во-вторых, 7 (семь) тау вполне достаточно для разницы в одну десятую процента.. 6,9 если угодно..
На 20 тау мой калькулятор вообще не видит отличия от единицы, то есть, 100%..
Цитата
Думал, что на графиках получится плавное снижения напряжения, т.к. при зарядке конденсатора напряжение, проходящее через него, падает.
..Вы написали ерунду. Причем, полную.
Почитайте какой-нибудь учебник, что ли, для начала..
Тут, конечно, форум, и помогут, но нельзя же совсем уже хрень нести..
Цитата(Wise @ Feb 8 2011, 14:05)
..Во-вторых, 7 (семь) тау вполне достаточно для разницы в одну десятую процента.. 6,9 если угодно..
Обычно инженеру хватает 3-х тау (точность 5%), ошибку посчитаете e-t/RC
Цитата(ViKo @ Feb 8 2011, 18:39)
Обычно инженеру хватает 3-х тау (точность 5%)
Да. В этом смысле и говорят, что, практически, для оценки времени заряда емкости достаточно трех тау..
Но, не то чтобы это было какое-то таинственное эмпирическое знание..
Все вытекает из простейшей формулы, по которой каждый может посчитать с нужной точностью..
Цитата(Атанас Шишков ПЕРВЫЕ ШАГИ В РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ 1986)
На рис. 8.7 показана электрическая цепь, состоящая из батарейки, лампочки и конденсатора.
При замыкании цепи лампочка светит короткое время, после чего гаснет, несмотря на то, что цепь замкнута. Поэтому говорят, что конденсаторы не пропускают постоянный ток.
Подобная же схема представлена на рис. 8.8а. При замыкании ключа К в цепи некоторое время протекает т.н. зарядный ток. Он протекает только до тех пор, пока заряжается конденсатор, и это явление называется переходным процессом. Зарядка конденсатора не происходит мгновенно, а постепенно по т.н. экспоненциальному закону. В момент включения напряжение между обкладками конденсатора равно нулю, т.е. конденсатор представляет собой короткое замыкание в цепи (рис. 8.8б) и поэтому зарядный ток наибольший. В следующий момент напряжение на конденсаторе увеличивается, при этом оно имеет противоположное направление ЭДС источника. Таким образом, общее напряжение в цепи уменьшается (на рис. 8.8в оно равно Uоб = 4,5 – 1 = 3,5 В), поэтому уменьшается и зарядный ток. На рисунке 8.9 показано изменение тока и напряжения в рассматриваемой конкретной схеме.
Продолжительность переходного процесса можно вычислить по формуле
t = 3R C.
Здесь t – время в секундах, C – емкость в фарадах, а R – сопротивление в омах всей цепи, в которой происходит зарядка, включая и Ri источника тока.
Собрал эту схему и получились такие вот графики...При замыкании цепи лампочка светит короткое время, после чего гаснет, несмотря на то, что цепь замкнута. Поэтому говорят, что конденсаторы не пропускают постоянный ток.
Подобная же схема представлена на рис. 8.8а. При замыкании ключа К в цепи некоторое время протекает т.н. зарядный ток. Он протекает только до тех пор, пока заряжается конденсатор, и это явление называется переходным процессом. Зарядка конденсатора не происходит мгновенно, а постепенно по т.н. экспоненциальному закону. В момент включения напряжение между обкладками конденсатора равно нулю, т.е. конденсатор представляет собой короткое замыкание в цепи (рис. 8.8б) и поэтому зарядный ток наибольший. В следующий момент напряжение на конденсаторе увеличивается, при этом оно имеет противоположное направление ЭДС источника. Таким образом, общее напряжение в цепи уменьшается (на рис. 8.8в оно равно Uоб = 4,5 – 1 = 3,5 В), поэтому уменьшается и зарядный ток. На рисунке 8.9 показано изменение тока и напряжения в рассматриваемой конкретной схеме.
Продолжительность переходного процесса можно вычислить по формуле
t = 3R C.
Здесь t – время в секундах, C – емкость в фарадах, а R – сопротивление в омах всей цепи, в которой происходит зарядка, включая и Ri источника тока.
А как получить график переходных процессов в конденсаторе?
Цитата(Wise @ Feb 8 2011, 17:05)
Во-первых, с каких это щей, "эмпирическое"..
...
..Во-вторых, 7 (семь) тау вполне достаточно для разницы в одну десятую процента.. 6,9 если угодно..
На 20 тау мой калькулятор вообще не видит отличия от единицы, то есть, 100%..
Вы, Wise, можете брать значение t=6,9077552789821370520539743640531*RC которое как раз ошибку ровно в 0,1% дает....
..Во-вторых, 7 (семь) тау вполне достаточно для разницы в одну десятую процента.. 6,9 если угодно..
На 20 тау мой калькулятор вообще не видит отличия от единицы, то есть, 100%..
Эмпирическими правила "пяти RC" и "двадцати RC" называются не потому, что их нельзя вычислить, а потому, что их легко применять на практике. Числа 5 и 20 легко запоминаются и с этими значениями довольно просто делать вычисления в уме. t=5*RC вполне достаточно для большинства расчетов, ошибка не превышает 1%, При t=20*RC ошибка настолько мала, что можно считать выходное напряжение (на конденсаторе)=входному с высокой точностью - выше 99,9%. Можно конечно написать, что с точностью 99,999999%, но какой практический смысл применения такого числа? Для оценки величины напряжения на конденсаторе RC-цепочки действительно можно брать t=3*RC, ошибка не более 5%. Но для инженерных расчетов это уже многовато.
Исправлено, чтобы Wise не цеплялся.
Цитата(magvan @ Feb 8 2011, 19:42)
Собрал эту схему и получились такие вот графики...
А как получить график переходных процессов в конденсаторе?
А как получить график переходных процессов в конденсаторе?
..График заряда конденсатора у вас уже есть. Какой еще нужен?
..Для расчета времен и напряжений при заряде и разряде конденсатора посредством резистора,
удобна следующая формула:
t = (R*C)*ln((Ub – Uo)/ (Ub – Ut)); где
Ub – напряжение на емкости, к которому заряд или разряд емкости стремится при бесконечном времени заряда или разряда;
Uо –начальное напряжение на емкости;
Ut – напряжение на емкости через время t.
..Зеркальная формула:
Ut = Ub - (Ub – Uо)/e^(t/(R*C))
Цитата(magvan @ Feb 8 2011, 18:42)
Собрал эту схему и получились такие вот графики...
А как получить график переходных процессов в конденсаторе?
Возьмите более подходящий для моделирования инструмент (программу). Например, MicroCap.А как получить график переходных процессов в конденсаторе?
Цитата(rezident @ Feb 8 2011, 20:04)
Эмпирическими правила "пяти RC" и "двадцати RC" называются не потому, что их нельзя вычислить, а потому, что их легко применять на практике.
Эмпирическое правило - это правило, найденное из опыта.
Все остальное, по поводу "легкости применения", пользуясь вашим любимым выражением, это домыслы и не более..
Цитата
..При t=20*RC ошибка настолько мала, что можно считать выходное напряжение (на конденсаторе)=входному с высокой точностью - выше 99,9%.
..А 10 тау вас не устроит..? Я про "эмпирические правила" пяти и двадцати.. ..вообще никогда не слышал..
Сами придумали?
Есть ещё один забавный вариант для симуляции. Это http://www.falstad.com/circuit/ - java симулятор. Ссылка на собранную схему в текстовом файле, форум их обрезает
Цитата
Есть ещё один забавный вариант для симуляции. Это http://www.falstad.com/circuit/ - java симулятор
Интересно-интересно)Вот до меня и доходит что Altium не очень пригодный для простых схем (чисто мое мнение), возможно он больше подходит для цифрового моделирования.
В наличии у меня есть Multisim 11.0, в нем намного все легче, но хотелось бы работать в более профессиональной программе.
Мне интересно мнение профессионалов, какая лучше программа для моделирования простых схем, импульсных блоков питания, УМЗЧ.
Цитата(magvan @ Feb 8 2011, 15:42)
Собрал эту схему и получились такие вот графики...
А как получить график переходных процессов в конденсаторе?
А как получить график переходных процессов в конденсаторе?
Цитата
При замыкании цепи лампочка светит короткое время, после чего гаснет
Та чего тут моделировать.
1. Посмотреть светит ли лампочка при подключение напрямую от батареи ( исключить старую батарею и лампочко на 28 вольт)
2. Если не мигания лампочки-- увеличите на порядок емкость конденсатора. (не забудьте его и разрядить при следующем замыкании)
3. Поверьте, свет появится не сразу, а когда и спираль разогреется, и не исчезнет сразу-- только когда остынет.Очень у каждого глаза восприимчивость в света разная, да и уровень внешней освещенности влияет.
А то что ток должен по экспоненте идти тоже не факт. Сопротивление спирали лампочки зависит от ее температуры
И чем тут симулятор поможет?
Цитата(magvan @ Feb 8 2011, 16:28)
Вот до меня и доходит что Altium не очень пригодный для простых схем (чисто мое мнение),
Да лень делать, по вышеуказаннойй причине
А такие простые-- на ура проходят
Цитата(Wise @ Feb 8 2011, 19:17)
Я про "эмпирические правила" пяти и двадцати.. ..вообще никогда не слышал..
Сами придумали?
Это лишь свидетельствует о том, что у вас не такой широкий кругозор, как вы мните себе Сами придумали?
См. последний абзац во вложении. Страница из книги "Искусство схемотехники" Х и Х.Цитата(rezident @ Feb 8 2011, 20:51)
Это лишь свидетельствует о том, что у вас не такой широкий кругозор, как вы мните себе См. последний абзац во вложении. Страница из книги "Искусство схемотехники" Х и Х.
См. последний абзац во вложении. Страница из книги "Искусство схемотехники" Х и Х....У вас зато кругозор..
Цитата
..значение t=6,9077552789821370520539743640531*RC которое как раз ошибку ровно в 1% дает.
..Посчитать не можете, при каком тау один процент будет..
То есть, ваши эмпирические правила помочь вам не могут..
..А в книжку вашу, страшно подумать, сколько лет назад я смотрел..
Ну, если для вас это библия..
Так надо разобраться во всем.
В общем у меня ситуация такая: Собираюсь проектировать эл. схемы и ПП, сейчас пытаюсь разобраться в моделирование самых простых схем.
Неделю потратил на изучение Altium, до Altium пользовался Multisim. Multisim намного проще и понятнее.
Altium профессиональнее Multisim? Правильно?
Есть смысл дальше изучать Altium?
Собираюсь проектировать импульсные блоки питания, УМЗЧ.
Какая программа для этого больше подойдет? Altium или Multisim, или … ?
В общем у меня ситуация такая: Собираюсь проектировать эл. схемы и ПП, сейчас пытаюсь разобраться в моделирование самых простых схем.
Неделю потратил на изучение Altium, до Altium пользовался Multisim. Multisim намного проще и понятнее.
Altium профессиональнее Multisim? Правильно?
Есть смысл дальше изучать Altium?
Собираюсь проектировать импульсные блоки питания, УМЗЧ.
Какая программа для этого больше подойдет? Altium или Multisim, или … ?
Цитата(Wise @ Feb 8 2011, 18:02)
..Посчитать не можете, при каком тау один процент будет..
А вот мой калькулятор для exp(-5) дает 0.00673... Это даже лучше процента.
Что-то не так у Вас с расчетами... Или в консерватории...
Цитата(magvan @ Feb 8 2011, 17:05)
Так надо разобраться во всем.
В общем у меня ситуация такая: Собираюсь проектировать эл. схемы и ПП, сейчас пытаюсь разобраться в моделирование самых простых схем.
Неделю потратил на изучение Altium, до Altium пользовался Multisim. Multisim намного проще и понятнее.
Altium профессиональнее Multisim? Правильно?
Есть смысл дальше изучать Altium?
Собираюсь проектировать импульсные блоки питания, УМЗЧ.
Какая программа для этого больше подойдет? Altium или Multisim, или … ?
В общем у меня ситуация такая: Собираюсь проектировать эл. схемы и ПП, сейчас пытаюсь разобраться в моделирование самых простых схем.
Неделю потратил на изучение Altium, до Altium пользовался Multisim. Multisim намного проще и понятнее.
Altium профессиональнее Multisim? Правильно?
Есть смысл дальше изучать Altium?
Собираюсь проектировать импульсные блоки питания, УМЗЧ.
Какая программа для этого больше подойдет? Altium или Multisim, или … ?
Алтиум - схемотехнический редактор + редактор ПП+ немного симулятор+ FGPA + еще черте что.
Multisim- вроде только симулятор.и для проектирования схем и печатных плат его недостаточно
В части симуляции сравнивать не могу, так как не знаю. Но что-то мне кажется Multisim даст фору
Цитата(Tanya @ Feb 8 2011, 21:14)
Что-то не так у Вас с расчетами... Или в консерватории...
..Это у вас что-то не так..
..Я сказал только, что для 0,1 процента вполне достаточно семь тау.. ..и не надо 20..
И что нет никаких "эмпирических" правил..
И дал начинающему простые и универсальные расчетные формулы..
Все.
Про один процент нас просветил резидент, причем, ошибочно..
Цитата(Tanya @ Feb 8 2011, 17:14)
А вот мой калькулятор для exp(-5) дает 0.00673... Это даже лучше процента.
Что-то не так у Вас с расчетами... Или в консерватории...
Что-то не так у Вас с расчетами... Или в консерватории...
сама экспонента никому не нужна. против расчетов не спорю- нужны.
Но формируемый сигнал тоже не в пустоту идет а Подается на АЦП, Компаратор, УВХ, еще куда либо. Их входные характеристике и прочее нужно тоже учитывать.
И, как правило, после процента это и начинается, если это не супер-пупер.
У автора топика далеко до этого.
В общем 3 тау- самое то, чтоб на пальцах посчитать, а дальше нужно все во внимание принимать
Цитата(Tanya @ Feb 8 2011, 21:34)
Нет. Вы говорили следующее...
----------------------
..значение t=6,9077552789821370520539743640531*RC которое как раз ошибку ровно в 1% дает.
.Посчитать не можете, при каком тау один процент будет..
То есть, ваши эмпирические правила помочь вам не могут..
---------------------------
Следите за речью. У Вас нарушена связь между руками и глазами? Про десятую процента rezident и не заикался.
И не ошибался.
----------------------
..значение t=6,9077552789821370520539743640531*RC которое как раз ошибку ровно в 1% дает.
.Посчитать не можете, при каком тау один процент будет..
То есть, ваши эмпирические правила помочь вам не могут..
---------------------------
Следите за речью. У Вас нарушена связь между руками и глазами? Про десятую процента rezident и не заикался.
И не ошибался.
Цитата
..значение t=6,9077552789821370520539743640531*RC которое как раз ошибку ровно в 1% дает.
..Это цитата из поста г-на резидента, увы.. на первой странице темы этот пост, можете ознакомиться..
Вы сами невнимательны.. зато делаете выводы про связь между руками и ..
..И резидент, кстати, вполне "заикался" про 0,1 процента, когда сказал, что для достижения 99,9% надо знать "правило 20* R*C"..
Это же ерунда..
Цитата
Согласно эмпирическому правилу "двадцати RC" через время равное 20*RC конденсатор зарядится до 99,9% от величины входного напряжения.
Цитата(Wise @ Feb 8 2011, 20:21)
Про один процент нас просветил резидент, причем, ошибочно..
Да, там в моем сообщении описка вышла. Имелось в виду 0,1%. Исправил, чтобы лишить вас удовольствия от злорадства. 99,9% потому, что 100% написать нельзя, но и 99,999999% писать нет смысла. Три знака вполне достаточно. Не надоело еще стебаться?
Цитата(rezident @ Feb 8 2011, 21:52)
Исправил, чтобы лишить вас удовольствия от злорадства.
..Вот это, по форумным правилам, вы вообще не можете писать..
Или должны получить взыскание..
..Вы указали знак после запятой и количество тау, для достижения..
Причем, отвечали начинающему..
Теперь, вместо чтобы просто согласиться, что.. погорячились, начинается вымучивание..
..Кстати, исправьте, тогда, и первый свой пост в теме.. там та же "небрежность"..
А то я буду думать, что вы действительно пользуетесь "эмпирическими правилами", да и не правильными..
Спасибо всем большое, я разобрался, буду в Multisim работать.
Цитата(Wise @ Feb 8 2011, 18:38)
..Это цитата из поста г-на резидента, увы.. на первой странице темы этот пост, можете ознакомиться..
Цитировать нужно с указанием источника. Тогда не будет таких недоразумений.
..На тот момент тема была из полутора страниц..
Надо быть уникально невнимательным..
..И здесь не прокуратура, чтобы каждую цитату оформлять с точным указанием источника.. и где про это написано..
..А вот ваш "мгновенный" вывод про "связь между руками.." вполне личностен, что недопустимо..
Надо быть уникально невнимательным..
..И здесь не прокуратура, чтобы каждую цитату оформлять с точным указанием источника.. и где про это написано..
..А вот ваш "мгновенный" вывод про "связь между руками.." вполне личностен, что недопустимо..
Цитата(magvan @ Feb 8 2011, 18:09)
Спасибо всем большое, я разобрался, буду в Multisim работать.
Считаю на этом тему можно закрыть.
если автор темы захочет ее возродить, обращайтесь
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.