encontrando una pequeña R en el circuito de la serie RLC

0

¡Hola!TengoundispositivoqueescircuitoequivalenteesRCcomosigueenlaimagenquecompartí:SesuponequeRes0.5ΩyCdebeser30nF,peropuedevariarunpocoentredispositivos.¡Nopuedotocarlapataentreelcondensadorylaresistencia!

SibienpuedomedirelvalordelcapacitorconbastanteprecisiónconelmedidorLCR,lalecturadelaresistenciaestádesactivada...muylejos

Intentéencontrarlaformadeobtenerunamagnitudderesistenciaymevinoalamentequesileagregouninductorenserieysipuedotrabajarenresonanciaenelrangodemigeneradordeseñales,30MHz,entoncesPudeencontrarelvalordelaresistenciaoalmenospodríasaberladiferenciaentre0.5Ωa1Ω.Esteeselcircuitoquedibujoconlosvaloresqueelegí.

Usandoelgeneradordeseñalconunaondasinusoidalconstante,descubríquelafrecuenciaderesonanciaeramásdeldobledeloquecalculé.SupongoquesedebióalacapacitanciaparásitaylainductanciaenlosBNCqueusé.

Peroloquemásmemolestófuequeapesardequeencontrélafrecuenciaderesonancia,lagananciafuesolo5vecesmayorquelaentradadevoltaje.Además,enestepuntodescubríquenosabíacómotraducirlosresultadosparaencontrarelvalordelasresistencias.

Resolvíelcircuitoparaelestadoestabledelasiguientemanera:

Ahora, la única forma en que esto tiene la oportunidad de ser un valor lógico es si L \ K-L > 0. Esto significa que debe ser k < 0. Pero como mencioné anteriormente, la ganancia en el alcance fue del orden de 5 ... k = 5. Intenté poner todos esos datos dentro de las ecuaciones (Fres, S = 2 * pi * F; L, C) pero no importa lo que obtenga un valor negativo para R.

¿Puedes decirme dónde me equivoco? Porque no puedo ver el error en la forma en que resolví la función de transferencia o en la forma en que resolví la ecuación paramétrica.

También tienen alguna sugerencia sobre cómo puedo medir la resistencia? Necesito una idea práctica ya que no tengo un analizador de espectro de 30 GHz. Obtuve el medidor LCR, el alcance normal y un generador de señal que puede generar hasta 30 MHz.

EDIT : ¡Solo ahora me di cuenta de que había un error en el valor del condensador que es 30nF ! Lo arreglaré, pero el problema en las ecuaciones sigue sin resolverse. ¿Por qué recibo un error de matemáticas y cómo puedo explicarlo? Las ecuaciones de RLC son buenas, y se supone que k es mayor que 1 en resonancia, entonces, ¿por qué de la ecuación se obtiene que solo se puede resolver cuando k es < 1?

    
pregunta maor

1 respuesta

1

Se realiza una reescritura total debido a la edición en la pregunta y los comentarios.

El circuito tiene una frecuencia de resonancia de aproximadamente 5,3MHz. La 30nH es una inductancia tan pequeña que todos los cables y otras partes pueden tener tanta inductancia, por lo que la frecuencia de resonancia puede ser totalmente diferente, probablemente más baja. Si es más alto, tienes alguna carga no deseada. Debe tener sondas de medición Z de alta capacitancia adecuadas.

No preguntado: la inductancia 30nH es práctica en los circuitos resonantes de filtrado de paso de banda a 100 ... 500MHz. A frecuencias más bajas, los efectos de filtrado de banda estrecha no se producen debido a las altas resistencias de pérdida en serie en comparación con la reactancia.

Si encuentra la frecuencia de resonancia, puede medir la impedancia del circuito agregando una resistencia de derivación para la medición de corriente. Luego simplemente reste la resistencia de derivación y tendrá la resistencia interna total del circuito, también la que se distribuye como una no idealidad en las otras partes que la resistencia de 0,5 ohmios supuesta.

Los comentarios sugieren omitir L fuera de las mediciones, porque el extremo izquierdo de R y el extremo derecho de C están disponibles. Obviamente, desea aplicarle técnicas de medición de ESR.

La idea es aceptable, porque entonces L = 30nH está fuera del problema.

La ESR puede medirse midiendo la impedancia a una frecuencia tan alta que la reactancia de la tapa no oculta el resultado. Usted puede por ej. haga un puente y encuentre el circuito externo de la serie RC que tenga la misma R y C o al menos el mismo producto RC. La frecuencia debe ser megahertzes para bajar la reactancia. Eso dificulta el circuito: no se pueden tener cables largos, solo centímetros. Evitar las fugas requiere atención.

También puede construir un integrador de pulsos, donde el condensador es la parte RC de su circuito. El salto inicial de la tensión de salida muestra ESR. Desafortunadamente, necesitará pulsos que aumentan en pocos nanosegundos para poder ver algo sustancial. Pro diseño de circuito de pulso de nivel es una necesidad. Si hay una inductancia perdida sustancial, se verá como un timbre que puede ocultar totalmente el resultado deseado.

NOTA: los resistores de película metálica de tipo helicoidal pueden tener demasiada inductancia.

    
respondido por el user287001

Lea otras preguntas en las etiquetas