Coincidencia de impedancia de red L

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aficionado a la electrónica informal para principiantes aquí.

Leí un artículo en línea que describe cómo la impedancia coincide con un resistivo Fuente de impedancia de 75 ohmios a una impedancia de carga resistiva de 1k ohmios. Para lograr esto, el autor del artículo inserta lo que él llama una red L que consiste en un inductor y un condensador entre las resistencias, como se muestra a continuación en "Imagen A". Luego continúa explicando cómo se puede analizar el circuito tomando la resistencia de carga y los condensadores y combinándolos en uno como se muestra en la "Imagen B". El resultado de esta combinación se puede ver en la "Imagen C".

La pregunta es: ¿Son ambos circuitos (Imagen A e Imagen B) realmente iguales en el mundo real? ¿Ambos circuitos realmente proporcionarían exactamente la misma salida, rendimiento, etc.?

Gracias.

    
pregunta T555

2 respuestas

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Estos 2 circuitos son equivalentes, dada la condición de que la frecuencia sea fija. Esto se debe al hecho de que tiene una impedancia fija para el condensador. La impedancia cambiará con la frecuencia, y una vez que eso suceda, estos circuitos ya no serán equivalentes.

Sé que parece contra intuitivo, pero imagínese por un minuto que el condensador es como una resistencia que disminuye el valor a medida que aumenta la frecuencia, por lo tanto, tener una "resistencia" en paralelo con la resistencia de carga de 1 k hará una impedancia equivalente Menor que las impedancias. Por esa razón, puede decir que es equivalente a tener una resistencia más pequeña, como los 75 ohmios, más un condensador en serie.

Una forma de entender por qué no son equivalentes para cada frecuencia es pensar qué pasaría si su frecuencia aumenta mucho. La impedancia de su capacitor se volvería muy pequeña, y para el circuito en el lado izquierdo de la Imagen B, se vería casi como un cortocircuito a tierra, mientras que en el lado derecho todavía tendría los 75 ohmios de la resistencia en serie. Por lo tanto, debe configurar la frecuencia que desea que tenga el circuito equivalente y elegir el condensador para lograr la impedancia deseada para ese valor específico.

Intenta simular los siguientes 2 circuitos. A 10 kHz, estos valores de capacitancia le darán una relación similar a la dada por los valores del artículo. Las formas de onda son los voltajes en la carga de cada circuito, y puedes ver que son los mismos para ambos circuitos.

Entonces, si ignora los factores prácticos que podrían agregar pequeñas disparidades entre los circuitos en la imagen B, como las capacitancias intrínsecas, las resistencias, las inductancias y los factores mecánicos, puede decir que son equivalentes y que en realidad puede usarlos en un diseño práctico. , si sabes que tu frecuencia será fija y constante.

    
respondido por el Lucas
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Sí. Desde la "perspectiva de la caja negra" (es decir, mirando solo desde los puertos, no a las conexiones internas) los dos tienen el mismo comportamiento de estado estable . El comportamiento transitorio puede ser diferente porque el condensador puede almacenar energía, pero para el trabajo de RF generalmente no es importante.

Para ayudar a aliviar la tendencia natural a asumir que esto no puede ser así, considere dos resistencias de 10k en paralelo y dos resistencias de 2.5k en serie. A pesar de la disposición y los valores muy diferentes, ambas redes parecerán iguales para un observador externo.

    
respondido por el Heath Raftery

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