Inductieve relaxatieoscillator

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
Trillingen en golven Sessie 4.
Advertisements

Elektromagnetische inductie
Over stapgrootte en volgorde programmaregels
Draaistroommotor: ster- en driehoekschakeling
Aflezen van analoge en digitale meetinstrumenten
ELEKTRONICA: HF 2 De diode
H 44: Investeringsselectie
De wisselschakeling..
Arbeidsfactor Arbeidsfactor.
Opwekken van een sinusvormige wisselspanning
Elektrische schakelingen
Maak zonder weerstand je proefwerk natuurkunde!
WAT IS ELEKTRICITEIT H 8 Elektriciteit De wet van Ohm.
Diagnostische toets H2 4H
Samenvatting Newton H2(elektr.)
Inleiding Meten 8E020 8C120 College 15a
Proefwerk Natuurkunde 4VWO
WEERSTANDEN.
Elektromagnetische inductie
Starten van elektromotoren
Inleiding vacuumbuizen + R,C transistoren IC’s of chips
Motivatie lineaire systemen komt zeer veel voor: speciale technieken
vwo B Samenvatting Hoofdstuk 15
Hoofdstuk 5 Elektriciteit
De effectieve waarde en topwaarde
LED’s.
Lichtgevoelige weerstand
De parallelschakeling
Trillingen (oscillaties)
Trillingen en golven Sessie 1.
Eéndimensionale golven
Overzicht vierde college SVR “Transistoren (vervolg)”
Opgave 1 a) stroom door de weerstanden I 1 = U 1 /R 1 =3,0 / 100 = 0,030 A I 2 = U 2 /R 2 =3,0 / 200 = 0,015 A I 3 = U 3 /R 3 =3,0 / 300 = 0,010 A b) I.
I is de stroomsterkte in Ampère (A) R is de weerstand in Ohm ()
Electrische stroom Stroomrichting De wet van Ohm.
Elektrische stroom Stroomrichting. De wet van Ohm.
Rekenen met procenten.
Warmte.
A Ampèremeter in het circuit, meet stroom door circuit.
Uitwerkingen - GO Natuurkunde - Vwo5 SysNat V4B- Hfd.8 - Elektriciteit
Praktisch rekenen aan transistors 1
1.4. VERMOGEN bij WISSELSTROOM.
Processor Hart van de computer.
CMOS Technologie.
Inzichtvragen elektriciteit.
NTC en LDR N A S K I klas 3.
Stromen bij digitale signalen
Spanningen, Stromen en weerstanden
WAT IS ELEKTRICITEIT H 8 Elektriciteit De wet van Ohm.
Elektriciteit Serie schakeling Ing W.T.N.G. Tomassen
Serieschakeling van twee weerstanden
Lezing ATU’s Tilburg 12 mei 2015
Spanningsdeler TV Elektriciteit.
Weerstand, spoel en condensator op wisselspanning
Serie/Parallel Schakelingen
Lezing ATU’s Tilburg 12 mei 2015
Hoofdstuk 8 Paragraaf 2.
Thema 1: Wat is biologie? Basisstof 5: GROEI.
Les 3 - Operators Workshop Php Basic. ICT Academy Php Basic Content Operators Wiskundig Toewijzing Vergelijking.
6.4 transistor. In 6.3 zagen we een relais: In de ene schakeling (groen) loopt een stroom waardoor de spoel magnetisch wordt. Daardoor wordt het “anker”
Sensoren Algemeenheden 2. Soorten.
Elektriciteit H 3 Elektriciteit De wet van Ohm Ing W.T.N.G. Tomassen.
§4.1 LEERDOELEN Uitleggen van de begrippen: stroomkring, stroommeter/-sterkte, geleiders, spanningsbron, spanningsmeter, weerstand, wet van Ohm, elektrisch.
Hoe reken je met frequentie en trillingstijd?
Goederenstroom Voorraad.
Les 3 multimeter.
De elektrische stroom Vertakkingen
Hoofdstuk 4- les 1 Stroomkringen.
02 Componenten 02 Componenten
Transcript van de presentatie:

Inductieve relaxatieoscillator Joel Uddén Bastiaan Welmers Jan Stolze Adilson Morais

Opdracht: ontwerp een inductieve relaxatieoscillator

Defenitie relaxatieoscillator Er bestaan twee typen oscillatoren: relaxatieoscillator en harmonische oscillator - Relaxatieoscillator: één energieresevoir die telkens op- en ontladen wordt dmv van een actief circuit met referentieinstellingen - Harmonische oscillator: twee of meerdere energieresevoirs die energie met elkaar uitwisselen, actief circuit alleen voor verliescompensatie

Specificaties oscillator Spoel van 680µH Frequentie 50kHz Voedingsspanning 5V Minimaal vermogensgebruik Gebaseerd op twee-transistor balansschakeling

Twee-transistor balansschakeling

Twee-transistor balanssschakeling

Twee-transistor balansschakeling Hoe werkt deze schakeling? Wat is de UI karakterastiek aan de twee klemmen?

Balansschakeling: UI grafiek

Balansschakeling: IU grafiek

Balansschakeling: stroomgestuurd Welke karakterestiek krijgen we met een stroombron?

Balansschakeling IU grafiek

Balansschakeling IU grafiek

Koppeling spoel aan circuit

Simuleer schakeling met MATLAB Mathematische Analyse met behulp van MATLAB

Transistormodel:

Transistormodel:

Ubc > -Vt

Ubc ≤ -Vt

De drie vergelijkingen

Spoel aan circuit koppelen Vergelijkingen vormen samen met spoelvergelijking U = L di/dt de werking van het circuit Voor MATLAB omschrijven naar di = -u dt/L MATLAB script schrijven om voor elk tijdstip de stroom uit te rekenen, en bij Io en -Io om te klappen

Oscillatie: resultaat

Effect Io op oscillatie Een grotere Io: omklappunten verder uit elkaar Spanningen blijven bijna hetzelfde, dus langere oplaadtijd -> lagere frequentie

Effect Io op oscillatie

PSPICE simulaties

Resultaat Met spoel van 680 µH en Io 1mA: 250kHz Voor 50kHz hebben we een Io van 10mA nodig.

Optimalisatie Hoe kunnen we nog meer de frequentie naar 50kHz krijgen? De stroom verhogen betekent meer dissipatie Doel: de spoel moet minder snel 'leeglopen' zonder dat er extra stroom aan te pas komt

Optimalisatie - Spoel minder snel leeg laten lopen: weerstand gekoppeld aan de spoel verlagen: minder ontlaadspanning bij dezelfde stroom - Dus: extra parallelweerstand aan spoel koppelen

Optimalisatie Circuit bouwen en meten: bleek effectief Twee variabele weerstanden, Io varieren met voedingspanning

Optimalisatie Resultaat: R2 verslechtert eigenschappen: moet 0 blijven R1 brengt frequentie omlaag maar verkleint amplitude. Maximaal resultaat R1: frequentie wordt gehalveerd. Waarden voor ons: R1 = 68 ohm bij Io van 2,36mA, frequentie 50kHz. Nadeel: R1 verlaagt de amplitude van de trilling en de vorm wordt raar.

Circuit met weerstand

Circuit met weerstand

Omschrijven naar u als functie van i met de Lambert functie Circuit met weerstand Omschrijven naar u als functie van i met de Lambert functie

Voor MATLAB wordt dit dus: Circuit met weerstand Voor MATLAB wordt dit dus: (voor omklappunt) (omklappunt) (na omklappunt)

Circuit met weerstand

Circuit met weerstand

Uiteindelijk circuit Bovenste Io (actieve) stroombronnen kunnen worden vervangen door weerstanden Onderste Io (passieve) stroombronnen kunnen worden weggelaten, omdat de emittorspanning niet varieert

Uiteindelijk circuit Berekening weerstand: Keuze transistor: Udrop circuit: gemiddeld 450mV (helft periode 0V, andere helft 700mV) Blijft over voor weerstanden: 5Vdd- 450mV=4,55V R = V/Io dus 4.55V/2,35mA = 1,9k, afgerond 1k8 Keuze transistor: Klein-signaaltransistor: 2N3904, of BC547