4 o 5 ¿Constantes de tiempo para alcanzar el potencial práctico?

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Aunque soy consciente de que un componente nunca puede cargarse o descargarse completamente al 100%, un libro de texto que estoy usando (Practical Electronics - 6th Edition, Sinclair, Dunton) dice que podemos asumir que un componente ha alcanzado aproximadamente Su potencial práctico completo después de 4 constantes de tiempo. Otra fuente (allaboutcircuits.com) dice que se necesitan 5 constantes de tiempo para que un componente alcance su potencial.

Entiendo que 4 constantes de tiempo equivalen aproximadamente al 98% de la capacidad y 5 constantes de tiempo equivalen aproximadamente al 99% debido a que el 63% del valor se agrega cada constante de tiempo, pero una me dice que asuma que el componente ha completado la carga después de 4, otra me dice 5. Esto hace que sea confuso al calcular el tiempo para que el componente alcance su capacidad (diferencia del 25%).

¿Cuál es el correcto?

    
pregunta Tim Crossey

5 respuestas

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La respuesta correcta a esta pregunta debería ser: Ninguna , el punto de ajuste no está lo suficientemente especificado .

Para elaborar:

  • Digamos que el componente en cuestión es un condensador, que se carga / descarga.
  • A medida que este proceso de carga / descarga se acerca a limit de manera asintótica, claramente no hay un tiempo finito para completar, como señala la pregunta con razón.
  • Por lo tanto, para especificar una condición suficiente para "alcanzar el potencial práctico", se debe especificar una variación aceptable del valor asintótico.
  • Esto generalmente se puede especificar como un porcentaje, digamos "dentro del 1% de la tensión de alimentación"
  • Dependiendo del porcentaje especificado, se calculará la cantidad de constantes de tiempo para el cumplimiento, como la pregunta ya menciona.

Por lo tanto, ambos libros de texto son correctos, con la advertencia de que ninguno menciona un porcentaje aceptable (o la pregunta no lo informó).

    
respondido por el Anindo Ghosh
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Como muchas "reglas de oro" en ingeniería, es solo una guía aproximada y la respuesta correcta depende en última instancia de usted y sus especificaciones.

Sabemos que, en teoría, el voltaje nunca alcanzará el potencial completo, por lo que la cantidad de constantes de tiempo que consideremos adecuadas depende del circuito. Por ejemplo, si tenemos un evento simple activado con una carga del 50%, o un oscilador de relajación que oscila entre 1/3 y 2/3 de la tensión aplicada (como el 555 temporizador IC), entonces 1 o 2 constantes de tiempo pueden ser bien para nuestros propósitos

Para un circuito de muestra y retención ADC de alta precisión, es posible que desee esperar mucho más tiempo, por ejemplo, > 8 constantes de tiempo. Entonces, ¿cuánto tiempo depende completamente de la aplicación.

Para la mayoría de los propósitos, más del 99% (o ~ 5 constantes de tiempo) son suficientes, pero recuerde que siempre es su decisión con este tipo de cosas, no con los libros.

    
respondido por el Oli Glaser
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Depende completamente de la aplicación, y si consideras un error del 2% o un error del 1% como "insignificante" en esa aplicación.

    
respondido por el Dave Tweed
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Si estuviera creando un circuito en el que la demora se basa en un tiempo RC, no elegiría que el voltaje "activo" sea el voltaje máximo, sino algo menos. Si un condensador C se está cargando a 5V a través de alguna resistencia R, entonces, en teoría, nunca llega a 5V. Sin embargo, alcanza, digamos, 4.4V en un tiempo finito que puede calcularse exactamente (dentro de las tolerancias de todas las partes, como R y C, la regulación de voltaje, etc.).

Cuanto más cerca esté de elegir el umbral alto a 5V, más plana será la curva de carga en ese umbral, y más difícil será establecer el tiempo con precisión.

    
respondido por el Kaz
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Imagina que trabajaste en una máquina en una fábrica haciendo clavos de 2 pulgadas para vender en ferreterías. Si cogió todos los clavos que hizo durante un día y midió cuánto tiempo duró en cada uno, vería que la mayoría (probablemente más del 95%) tenía entre 1,9 pulgadas y 2,1 pulgadas y el resto estaba fuera de especificación y fue reciclado.

La decisión de reciclar un 5% se basa en el control de calidad, pero esa decisión podría haber sido fácilmente en el límite de 2 pulgadas +/- 0.05 pulgadas donde solo se podría enviar el 90% de los clavos producidos en un día.

Se trata de calidad y de lo que es lo suficientemente bueno para sus requisitos.

    
respondido por el Andy aka

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