RC-Integrator

[AMD_Aero]

Hallo,

Ik heb een probleem (met mijn leerkracht)
Ik ben bijna 100% zeker dat hij ongelijk heeft.

Oef:
R1= 100 KIlo-ohm
C1= 1 microfarad

Mijn oplossing (Multisim)


Zijn oplossing (Schets)


Volgens hij moet er uiteindelijk een stabiele spanning zijn.

Als de lrk klopt leg het me aub uit dan zit met de handen in het haar.
Hoe teken je het signaal dan en wrm is multisim dan fout!?
Avast bedankt
MVG, Brecht

[DaWaN]

Speel eens met de frequentie van de wisselspanningsbron

[Avar]

DaWaN schreef op woensdag 23 november 2011 @ 19:02:
Speel eens met de frequentie van de wisselspanningsbron

Ja, of met de R of C waarde... Ik denk dat we zonder te weten wat de vraagstelling/opgave is geen winnaar aan kunnen wijzen.

[AMD_Aero]

Ik heb al gespeeld met R en C om zo tauw te veranderen.
Als tauw kleiner wordt zal de condensator volledig kunnen opladen / ontladen daar is dus niets speciaal aan.

Ik heb tauw al naar boven gedaan maar ik zie geen verschil enkel dat de max en min spanning veranderen (wat logisch is) de condensator heeft gwn minder tijd om te op te laden / on te laden...

MVG

[Sissors]

Ervan uitgaande dat de input niet verandert qua frequentie, amplitude, etc, zal er NOOIT uitkomen wat je leraar heeft geschetst. Kan je spelen wat je wilt met R, C en frequentie, het gebeurd gewoon niet.
Het enige startup gedrag dat je met zo iets kan krijgen is dat je een vaste ripple spanning hebt, waarvan het DC niveau exponentieel zijn eindwaarde benadert, maar die ripple blijft constant.

Aan je leeftijd te zien zit je neem ik aan op middelbare school? Dan kijk ik er namelijk wat minder van op als docent het fout heeft.


(Trouwens afaik heeft multisim ook een normale transient optie ipv zon continue scope ding, dat geeft voor de meeste dingen toch een beter beeld van bijvoorbeeld startup gedrag, maar ik gebruik zelf multisim niet, dus kan er naast zitten).


Het is trouwens tau, en vooral je startpost leest imo erg onrustig vanwege je taalgebruik

[ Voor 6% gewijzigd door Sissors op 23-11-2011 19:25 ]

[cable-one]

De spanning zal niet volledig vlak worden.
Het is echter wel een soor van afvlakschakeling.

Hier is dan echter wel de voorwaarde dat RC groot is ten opzichte van je blokspanning.

[AMD_Aero]

furby-killer schreef op woensdag 23 november 2011 @ 19:22:
Ervan uitgaande dat de input niet verandert qua frequentie, amplitude, etc, zal er NOOIT uitkomen wat je leraar heeft geschetst. Kan je spelen wat je wilt met R, C en frequentie, het gebeurd gewoon niet.
Het enige startup gedrag dat je met zo iets kan krijgen is dat je een vaste ripple spanning hebt, waarvan het DC niveau exponentieel zijn eindwaarde benadert, maar die ripple blijft constant.

Aan je leeftijd te zien zit je neem ik aan op middelbare school? Dan kijk ik er namelijk wat minder van op als docent het fout heeft.


(Trouwens afaik heeft multisim ook een normale transient optie ipv zon continue scope ding, dat geeft voor de meeste dingen toch een beter beeld van bijvoorbeeld startup gedrag, maar ik gebruik zelf multisim niet, dus kan er naast zitten).

Ik zit in het 5de middelbaar (Voor laatse jaar voor afstuderen ben dus 16)
De lrk is niet mijn beste vriend omdat dit dus de 3de keer iets is wat hij helmaal verkeerd uitlegd.
Het probleem is dat ik de enigste van de klas ben die lrk'en in vraag stel. Zo ben ik geboren ik ga kritisch om met informatie en gelukkig is daar Internet voor en simulatie programma's.

Het grappige verhaal is dat deze lrk 60 Jaar is en al minstens 30 jaar dezelfde uitleg geeft en dus ook 30 jaar fout!
Je bent echt hartelijk bedankt!
Btw: Welk simulatie prog gebruik je dan wel?

[AMD_Aero]

cable-one schreef op woensdag 23 november 2011 @ 19:27:
De spanning zal niet volledig vlak worden.
Het is echter wel een soor van afvlakschakeling.

Hier is dan echter wel de voorwaarde dat RC groot is ten opzichte van je blokspanning.

Als ik tauw echt verschrikkelijk klein maak doet de Condensator gewoon niet dan krijg ik gewoon de blokspanning terug als uitgang.
Als ik tauw echt verschrikkelijk groot maak krijg ik gewoon niets op mijn uitgang...


In welke catogorie van groot spreek je kun je eens een goede waarde geven voor R of C bij mijn schakeling...

[ Voor 8% gewijzigd door AMD_Aero op 23-11-2011 19:55 ]

[Avar]

Ervan uitgaande dat de input niet verandert qua frequentie, amplitude, etc...

Vandaar mijn opmerking over de vraagstelling, zo lang we dat niet weten is het lastig om een goed antwoord te geven.

[AMD_Aero]

Avar schreef op woensdag 23 november 2011 @ 19:39:
[...]

Vandaar mijn opmerking over de vraagstelling, zo lang we dat niet weten is het lastig om een goed antwoord te geven.

De input is een gewone pulstrein 100ms aan, 100ms uit (d.c. 50%)
10V veranderd niet...

MVG

[Sissors]

Btw: Welk simulatie prog gebruik je dan wel?

Voor simpele simulaties LTSpice: http://www.linear.com/designtools/software/
(Enige waar je op moet letten is dat je voor mega Meg moet schrijven, als je een weerstand van 1M pakt, noemt hij dat 1 milli, oftewel 1meg heb je nodig).

Als ik tauw ect verschrikkelijk groot maak doet de Condensator gewoon niet dan krijg ik gewoon de blokspanning terug als uitgang.

Klein bedoel je, als je tau klein maakt krijg je gewoon de blokspanning eruit. Als je hem heel groot maakt krijg je iets dat exponentieel naar 5V gaat.


Heb je anders de exacte vraagstelling ergens?

[ Voor 4% gewijzigd door Sissors op 23-11-2011 19:53 ]

[AMD_Aero]

furby-killer schreef op woensdag 23 november 2011 @ 19:52:
[...]

Voor simpele simulaties LTSpice: http://www.linear.com/designtools/software/
(Enige waar je op moet letten is dat je voor mega Meg moet schrijven, als je een weerstand van 1M pakt, noemt hij dat 1 milli, oftewel 1meg heb je nodig).


[...]

Klein bedoel je, als je tau klein maakt krijg je gewoon de blokspanning eruit. Als je hem heel groot maakt krijg je iets dat exponentieel naar 5V gaat.


Heb je anders de exacte vraagstelling ergens?

Ik bedoelde inderdaad klein. Ik haalde er twee door elkaar is aangepast in mijn bericht.
Bij groot krijg ik gewoon geen uitgang.

Opgave staat er bovenaan:
R= 100 kOhm
C= 1uF

Eerst deden we de oef met 40kOhm daarna op 80kOhm en dan 100kOhm. Hij zij altijd we zullen de weerstand eens vergroten dan zal de stabiele spanning sneller optreden...

MVG

[Sissors]

Met grotere weerstand zal de spanning stabieler zijn, maar niet sneller optreden. En de ripple blijft gelijkt, die zal nooit kleiner worden zoals bij die schets.

[AMD_Aero]

furby-killer schreef op woensdag 23 november 2011 @ 20:07:
Met grotere weerstand zal de spanning stabieler zijn, maar niet sneller optreden. En de ripple blijft gelijkt, die zal nooit kleiner worden zoals bij die schets.

Dus ik kan hier toch uit besluiten dat de spanning nooit van zijn leven stabiel op 1 voltage terecht zal komen?

MVG

[Sissors]

Er blijft altijd een ripple over, als je R of C heel groot maakt wordt die ripple wel heel klein. Maar tegelijkertijd duurt het ook heel lang voor hij op zijn uiteindelijke waarde uitkomt, en de ripple is constant, die wordt niet groter of kleiner.

Zie plaatje, ripple is hier erg klein, en uiteindelijk komt hij bij een relatief stabiele waarde, maar het is niet zo dat hij eerst een grote ripple heeft die dan kleiner wordt (10uF + 1Meg weerstand). Maar inderdaad, de ripple zal nooit compleet weg gaan.

[ Voor 5% gewijzigd door Sissors op 23-11-2011 20:20 ]

[AMD_Aero]

furby-killer schreef op woensdag 23 november 2011 @ 20:20:
Er blijft altijd een ripple over, als je R of C heel groot maakt wordt die ripple wel heel klein. Maar tegelijkertijd duurt het ook heel lang voor hij op zijn uiteindelijke waarde uitkomt, en de ripple is constant, die wordt niet groter of kleiner.

Zie plaatje, ripple is hier erg klein, en uiteindelijk komt hij bij een relatief stabiele waarde, maar het is niet zo dat hij eerst een grote ripple heeft die dan kleiner wordt (10uF + 1Meg weerstand). Maar inderdaad, de ripple zal nooit compleet weg gaan.

[afbeelding]

Dit is toch gewoon het opladen van een condensator. 5Tau en dan is hij 99% opgeladen.
Deze uitleg ken ik reeds heb ik zeker onder de knie.
Uc=Ub.(1-e^(-t/R.C))

Maar nu gaat de condensator opladen maar niet helemaal tot 5Tau en dan ontladen. Hij kan nooit volledig opladen en nooit volledig ontladen dat is de bedoeling van deze oefening.
Mijn lrk zegt dat elke keer dat de condensator oplaad/ontlaad hij steeds dichter komt tot een stabiele spanning (Zie die schets daarvoor). Maar dit is toch onmogelijk!?

MVG

[Sissors]

Nog een keer goed naar het fullscreen plaatje kijken, dat is met een hele grootte waarde voor tau, maar er staat nog steeds die blokspanning als ingang op, dus je ziet een kleine rippel als je goed kijkt. Hij laadt steeds een heel kleine beetje op, en dan ontlaadt hij een heel klein beetje.

Dus hij komt steeds dichter bij zijn uiteindelijke spanning via die exponentiele functie, maar zijn rippel blijft constant, en wordt niet kleiner ofzo.

[Harrie]

Jouw simulatie geeft/toont alleen de steady state oplossing. Initieel is de condensator natuurlijk leeg. Ik neem aan dat je de initieele spanning op de condensator in kan stellen in je pakket. Kijk eens naar je scoop beeld in de eerste seconde.

ff snel wat Scilab code geschreven:


Als je dan 50k en 100k vergelijkt:

[ Voor 87% gewijzigd door Harrie op 23-11-2011 21:19 ]

[Part]

Geef eens de volledige opdracht.
Wat je nu hebt gegeven is niet compleet:
Oef:
R1= 100 KIlo-ohm
C1= 1 microfarad

[timberleek]

ik denk dat ik weet waar je docent het vandaan heeft

je laad hem eerst grotendeels op, dat gaat steeds langzamer
dan ga je hem ontladen. dat gaat ook steeds langzamer, maar hij is niet helemaal leeg. dan ga je hem weer opladen waardoor je iets hoger uitkomt als eerder (restje + toename) waarna je hem weer grotendeels ontlaad waarna je hem weer iets voller laad (restje + restje + toename).

daar zit een kern van waarheid in, maar het is niet helemaal waar

[Avar]

Misschien probeert je docent de vorm van de rimpelspanning aan te geven, dat is ook wat je ziet op je multisim scope beeld. de opgaande flank is "bol" en de neergaande flank is "hol". Verder stabiliseert de boel nooit (wat furby-killer ook al aangeeft), alleen als je de RC tijd veel groter maakt dan gaat het op- en ontladen langzamer en zal je dus op een scoop een kleinere rimpel zien, maar de rimpel en de gemiddelde waarde van de spanning over de condensator zal (als je lang genoeg wacht) hetzelfde blijven.

[ Voor 42% gewijzigd door Avar op 23-11-2011 22:12 . Reden: Even gespeeld met multisim ]

[DaWaN]

Het is niet zo moeilijk een simulatie te maken waarin de leraar gelijk heeft...


Multisim zoekt standaard denk ik naar een steady state situatie van het circuit, dit maakt het rekenen voor de computer eenvoudiger en sneller. Meestal ben je ook geïnteresseerd in het steady state gedrag van een schakeling.

Nu heb ik LTSpice gebruikt (uiteraard omdat het gratis is) en ik de functie aangezet dat hij niet het steady state gedrag moet opzoeken en vanaf dat punt simuleren maar moet aannemen dat alles in het begin nul is. Dat betekend dus dat de voeding in eerste instantie nul is en dat de spanning over de condensator ook nul is.

Als je dat vervolgens simuleert zie je dat de condensator in de eerste 200ms netjes de boel gaat integreren en dat hij langzaam naar de gemiddelde waarde van de pulstrein gaat die ik hem aanbied. Dat is precies wat jouw leraar getekend heeft!

Na die 200ms zul je het plaatje te zien krijgen wat jij gemaakt hebt, in principe hebben jullie het beide niet fout maar het is maar net waar je in de tijd gaat zitten kijken. Deze discussie heeft dus totaal geen zin zonder context, want de ene keer zal het je gaan om het steady state gedrag en de andere keer over opstart gedrag en dat zal bepalen wie er gelijk heeft

Edit:

Als ik kijk naar het plaatje van je leraar dan heeft hij het wel fout, de amplitude van de rimpel verandert niet, maar de gemiddelde waarde wel. Hij heeft gelijk door te zeggen dat de spanning langzaam stabiliseert (de spanning gaat immers naar de gemiddelde waarde toe) maar de amplitude van de rimpel blijft gelijk!

Edit2:
Wat voor bron hebben jullie het eigenlijk over ? Ik ga nu uit van een sinus / blok vormige spanningsbron, maar is dat wel zo???

[ Voor 18% gewijzigd door DaWaN op 23-11-2011 23:33 ]

[Sissors]

Als je aantal periodes bij LTSpice niet invult doet hij gewoon oneindig, en hij zal zijn DC op point uitrekenen met de eerste spanning die je bij je pulse invoert (dus 0V in jouw geval)

Van wat ik me bij multisim herinner heb je een soort continue simulatie, waarin je bijvoorbeeld de stand van switches enzo kan wijzigen en dan meteen ziet hoe het er op een scope uit zou zien, die heeft hij volgens mij geprobeerd, en gezien de tijd was hij al eventjes bezig toen hij die screenshot maakte.

En gezien alles wat hier door TS genoemd is zou het inderdaad een blok moeten zijn, al verandert het weinig of het driehoek, sinus of blok is. Zolang amplitude constant is (en uit schets van leraar blijkt dat frequentie constant is) zal je nooit die output krijgen. Zoals een stuk duidelijker bij jouw plaatje te zien is dan bij mijne, je hebt een superpositie (optelling) van de e-macht die het DC niveau doet verschuiven, en de rippel die volkomen constant is.