Generador de funciones para probar condensadores de filtro

Me gustaría poder ver el efecto que tiene un capacitor de filtrado en una fuente de voltaje con ondas a diferentes frecuencias, para fines de aprendizaje. Me gustaría intentar calcular el capacitor correcto para una onda/frecuencia específica, y poder probar que estuvo bien.

Me preguntaba si un generador de funciones conectado a un circuito con el condensador funcionaría para este propósito. Ya tengo un osciloscopio para visualizar el gráfico de voltaje.

Además, ¿hay algo que deba tener en cuenta al elegir un generador de funciones para comprar?

Los generadores de funciones a menudo proporcionan salidas de 50 ohmios, ttl y cmos. En términos generales, no están diseñados para impulsar condensadores de filtro de alta capacitancia. Es posible que necesite pequeños circuitos de prueba que diseñe de vez en cuando para varios propósitos.

Respuestas (3)

Realmente depende del valor que está tratando de medir y con qué precisión está tratando de medirlo. Tenga en cuenta que va a tener ruido en su sistema y probablemente el mayor factor limitante será la resolución de su osciloscopio. Compre el generador de funciones con un rango basado en la frecuencia deseada a continuación.

Aquí hay un gran artículo sobre cómo medir la capacitancia o la inductancia. En resumen, estás midiendo la reluctancia del circuito.

Si sabe algo de álgebra y quiere usar este método para condensadores en lugar de indicadores, funciona bien. Elija un punto, digamos la mitad de su voltaje de entrada y luego resuelva las ecuaciones para eso. Por lo general, hago un barrido y luego ajusto toda la ecuación a una curva, por lo que tengo varios puntos que promedian, pero solo un punto debería ser suficiente.

| V s C o pag mi V gramo mi norte | = | j ω C R + j ω C | = | ω 2 ( R C ) 2 + ω 2 + j R C ω ( R C ) 2 + ω 2 | = . . . = ω ( C R ) 2 + ω 2

Y luego resolviendo para ω cual es 2 π F con R = 50

1 2 = ω ( C R ) 2 + ω 2 ⇒ C = ω 3 R

Aquí está el circuito para referencia.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Tenga en cuenta que si el protocolo de prueba puede aceptar un 1K Ω resistencia, entonces te equivocas en un 5% e ignoras el 50 Ω . 0.5% si puedes hacer 10K
Sí, nunca lo he probado con 50 ohmios o condensadores, solo inductores grandes, pero más resistencia será mejor.
Mi punto es que los 50 ohmios siguen apareciendo porque son A MENUDO, pero no SIEMPRE, en la salida de un generador de funciones, y puede diseñar un circuito de prueba de tal manera que no le importe si está allí o no.

Si su presupuesto puede manejar alrededor de $ 300, puedo responder personalmente por el Digilent Analog Discovery 2 . En mi opinión, es imprescindible para cualquier entusiasta de la electrónica. Su combinación de fuente de voltaje/generador de funciones/osciloscopio y software bien diseñado/documentado le permite hacer exactamente lo que usted describió. Parece que "el efecto que tiene un condensador de filtrado en una fuente de voltaje con ondas a diferentes frecuencias" describe la función de analizador de red de Digilent Analog Discovery 2. También tiene muchas otras funciones como analizador de impedancia, FFT, analizador de espectro, generador/analizador de patrones digitales y mucho más. Su sitio web/software le indica cómo configurar cada función de una manera bastante directa y sencilla.

Yo usaría algo como Baudline. Tiene un generador de señal y puede hacer una FFT cruzada. Sin embargo, solo se ejecuta bajo Linux.

Necesita 2 cables con conectores de auriculares de 1/8 de pulgada. Uno de los cables va a la línea de salida de su PC, el otro va a la línea de entrada.

Como esto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Esto configura las cosas para que pueda hacer un análisis de espectro de la salida del filtro (unión R1 y C1).

Utiliza la FFT cruzada y establece Line In Left como referencia.

La FFT cruzada luego calcula la diferencia entre los espectros en la línea de entrada izquierda y la línea de entrada derecha.

Use el generador de ruido y promedie para obtener un gráfico fluido. No uses el chirrido. No creo que esté sincronizado con el muestreo, lo que causará problemas con la ventana.

Generará una gráfica de magnitud muy parecida a la gráfica de magnitud del diagrama de Bode en esta calculadora de filtros. La diferencia es que usa su filtro real en lugar de uno simulado.

Luego puede cambiar los valores de R1 y C1 para diferentes filtros de paso bajo, o intercambiar las posiciones de R1 y C1 para jugar con filtros de paso alto.

Puede hacer lo mismo con los filtros activos, pero es posible que necesite usar un divisor de voltaje para reducir la señal de salida a algo que la tarjeta de sonido de la PC pueda usar.

Utiliza la FFT cruzada y dos entradas para dar cuenta automáticamente de la respuesta de frecuencia de las salidas y entradas de la tarjeta de sonido. Una carga diferente de la salida puede hacer que la respuesta de frecuencia cambie o se distorsione. Los dos métodos de conexión que he descrito lo explican automáticamente.

El único inconveniente de este método es que es posible que deba cambiar de izquierda a derecha. No siempre son como uno espera que sean. Si lo conecta todo y la respuesta está al revés, cambie los canales de entrada. Puedes hacerlo en el software o cambiando los canales físicos.

Si necesita instrucciones detalladas, hágamelo saber y las escribiré. No tengo Baudline a la mano en este momento.

Baudline también incluye un generador de funciones, por lo que puede enviar varios tipos de señales a diferentes frecuencias a través de su filtro y observar los efectos en su osciloscopio.

Estoy seguro de que hay programas de Windows que pueden hacer lo mismo. Sin embargo, uso Linux y Baudline es un viejo amigo.

Si busca un programa de Windows comparable, busque uno que incluya un generador de señales y que pueda realizar FFT cruzadas.

Generador de funciones para probar condensadores de filtro
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v