Lo que indica que un capacitor se está cargando o descargando en un circuito

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Tengo problemas para determinar cuándo se está cargando o descargando un capacitor, nunca entendí el concepto cuando un capacitor está pasando por ese proceso, además del hecho de que una Fuente está conectada a una tapa que se cargará a dicha fuente, y una vez retirado comenzará a descargar.

Estoy hablando de circuitos más complicados como los que se muestran a continuación.

Diagrama de circuito: ser cuestionado

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Análisis de ciclo positivo:

simular este circuito

Análisis de ciclo negativo

simular este circuito

Entiendo que el ciclo positivo está cargando el capacitor a través de R1 y R2, sin embargo, para el ciclo negativo, ¿no tengo idea de qué está haciendo ese capacitor? Ni siquiera estoy seguro de si este análisis es correcto, pero esto es lo único que tiene sentido para mí.

Esto se supone que es un circuito rectificador, donde se carga en cada ciclo, supongo. Entonces, tal vez el ciclo negativo esté cargando la tapa también, pero ¿cuándo se está descargando?

Supongo que lo que estoy tratando de preguntar es si un tope se está cargando o descargando. ¿Cómo encontrar el camino que se necesita para cargar / descargar?

EDITAR: Pensando un poco más, pensé que el condensador se está cargando y descargando en el mismo ciclo tanto positivo como negativo. Todavía estoy confundido sobre qué ruta toma la corriente para la descarga y la carga. Por ejemplo, si observa el ciclo positivo y su descarga, ¿el flujo de corriente es opuesto y, en ese caso, hace que el diodo avance de nuevo la polarización, cambiando así la topología del circuito?

    
pregunta Pllsz

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Para el ciclo positivo:

El voltaje de salida Opamp está en saturación negativa (voltaje positivo en la entrada inversora). Por lo tanto, podemos eliminar el opamp del circuito si queremos analizar el ciclo positivo.

Addtionolen debe notar que el período de la señal es:

\ $ t = \ frac {1} {1 \ textrm {kHz}} = 1 \ textrm {ms} \ $

Y esta vez es mucho menor que la RC constante de tiempo

\ $ t = RC = 2 \ textrm {k} \ Omega \ cdot 470 \ mu \ textrm {F} = 940 \ textrm {ms} \ $

Por lo tanto, Vin no afectará mucho el voltaje del capacitor. Podemos decir que esta tensión no ha cambiado.

Por ejemplo, si tenemos 1V en el condensador y configuramos el voltaje Vin en 0V

El condensador comenzará a descargarse con la constante de tiempo \ $ t = RC = 940 \ textrm {ms} \ $.

Y la corriente fluirá en esta ruta:

Placa del condensador superior --- > R1 --- > R2 --- > gnd --- > placa de condensador inferior.

Y el opamp no tendrá ninguna influencia en este proceso. Debido a que el diodo D1 tiene polarización inversa debido al hecho de que el voltaje en la entrada (-) es positivo (0.5 V al comienzo del proceso de descarga) y la salida opamp está en un voltaje de situación negativo.

Y al final de un proceso de descarga cuando el voltaje del capacitor es casi 0 V (después de 5 * RC ). La salida de opamp aumentará hasta 0.7V. Para reenviar el diodo D1 y mantener el voltaje de salida a 0V.

Para el ciclo negativo ,

La tensión en la entrada (-) ahora será negativa. Por lo tanto, la salida irá en la dirección positiva y esto influirá aún más en el diodo D1.

Y el condensador se cargará rápidamente a este nuevo voltaje en la ruta:

Vcc --- > opamp_internalinistor --- > D1 --- > C1 - > gnd.

El opamp también proporcionará una corriente para las resistencias R1 y R2.

Pero ahora, si cambia el voltaje de entrada a -0.5V , nos encontramos con una situación interesante. El voltaje del capacitor está en + 1V pero la señal de entrada está en -0.5V Entonces, en la entrada opamp (-) vemos el voltaje positivo

(+ 1V - (-0.5V)) * R1 / R1 + R2 + (-0.5V) = 1.5V / 2 - 0.5V = 0.25V.

Por lo tanto, en este momento del tiempo, la salida opamp entrará en un voltaje de saturación negativo y apagará el diodo.

Y nuestro condensador comenzará el proceso de descarga en este camino:

Placa de condensadores superior --- > R2 - > R1 - > Fuente de señal de entrada --- > Gnd --- > placa de condensadores inferior.

Y podemos encontrar el tiempo de descarga

$$ t = RC \ cdot ln \ left (\ frac {V _ {\ infty} - V_ {start}} {V _ {\ infty} - V_ {end}} \ right) $$

$$ t = 940 \ textrm {ms} \ cdot ln \ left (\ frac {-0.5V-1V} {- 0.5V - 0.5V} \ right) = 940 \ textrm {ms} \ cdot 0.405 \ aproximadamente 380 \ textrm {ms} $$

Y una vez más, cuando el proceso de descarga termina, los amplificadores operacionales entran en acción. Y asegura que Vout = 0.5V

    
respondido por el G36

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