কীভাবে একটি ডিবাউনিং সার্কিটের ক্যাপাসিটার কাজ করে?


13

নিম্নলিখিত সার্কিটে (একটি চালিত পুশ বোতাম যা একটি এলইডি চালু করে):

পরিকল্পিত

এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে

আমি বোঝার চেষ্টা করছি কেন ক্যাপাসিটরটি স্যুইচটিকে বাইপাস করছে বলে মনে হচ্ছে কেন এলইডি আলোকিত হবে না। ক্যাপাসিটারটি পূর্ণ হলে এটি বিদ্যুৎ সংক্রমণ / পরিচালনা করে না?

আপনি দেখতে পাবেন যে আমি খুব শিক্ষানবিস, তবে বিভিন্ন টিউটোরিয়াল পড়ার 20 ঘন্টা পরেও, আমি এখনও খুব সাধারণ কিছু আবিষ্কার করতে পারি না; কীভাবে পূর্ণ ক্যাপাসিটার সাধারণ তারের চেয়ে আলাদাভাবে কাজ করে? যদি আমি ক্যাপাসিটারটির পরিবর্তে একটি তারের সাথে ক্যাপাসিটারের পরিবর্তে একটি তার স্থাপন করি, আলো সর্বদা চালু থাকে।

সম্পাদনা করুন: কিছু লোক চিহ্নিত করেছেন যে ডিবাউনিং সার্কিটটি কোনও বুদ্ধি দেয়নি (খারাপ ভোল্টেজ ইত্যাদি) এখানে আরও বোধ করার জন্য আমার এই দ্বিতীয় প্রচেষ্টা। আর 5 এবং আর 6 একই হতে পারে তবে আমি ভেবেছিলাম এগুলিকে আলাদা রাখলে প্রতিটি উপাদানকে 1 টি কাজ রাখতে সহায়তা করবে।

বর্তনী

উত্তর:


14

এটি একটি ভাল উত্সাহিত সার্কিট নয়।

একটি সমস্যা হ'ল (অন্তত আদর্শভাবে) স্যুইচ এবং এর সংযোগকারী তারের শূন্যের একটি প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এর অর্থ হ'ল স্যুইচটি বন্ধ হয়ে গেলে ক্যাপাসিটার তাত্ক্ষণিকভাবে স্রাব করে। (ব্যবহারিক ভাষায়, এছাড়াও, এই দ্রুত স্রাবটি স্যুইচ পরিচিতিগুলি বা তারের জন্যও খারাপ হতে পারে, যদি ক্যাপাসিটরের উপর পর্যাপ্ত পরিমাণে ভোল্টেজ থাকে এবং এটির যথেষ্ট ক্ষমতা থাকে))

একটি ক্যাপাসিটিভ স্যুইচ অভিযোজনটি যখন স্যুইচটি একটি অবস্থায় থাকে তখন ধীরে ধীরে ক্যাপাসিটারটিকে চার্জ করা উচিত, এবং যখন এটি অন্য অবস্থায় থাকে তখন ধীরে ধীরে স্রাব করে। আরসি ধ্রুবকটি একই হতে হবে না তবে এটি কিছু ননজারো হওয়া উচিত। সার্কিটের প্রতিরোধক রয়েছে যা ক্যাপাসিটরের চার্জ নিয়ন্ত্রণ করে; এটি নিখুঁতভাবে স্রাব করতে সুইচ লুপে কেবল একটি প্রতিরোধকের প্রয়োজন।

এই সার্কিটের সাথে আর একটি সমস্যা হ'ল LED কেবল তখনই বন্ধ থাকে যদি সার্কিটটি কিছু সময়ের জন্য চালু থাকে যেমন যেমন একই ভোল্টেজ উত্সের সাথে সার্কিটটি শুরু থেকেই বিদ্যমান ছিল। তবে কী, যদি সময়ে , ভোল্টেজ উত্স ভি হয়ে যায় এবং হঠাৎ তার ভোল্টেজটিতে লাফিয়ে যায়? সেই সময়, ক্যাপাসিটার, যা অবশ্যই খালি ছিল, চার্জ করা শুরু করে। এটি চার্জ হওয়ার সময়, বর্তমান প্রবাহ এবং এলইডি সংক্ষিপ্তভাবে আলোকিত হবে এবং তারপরে অন্ধকার হয়ে যাবে। (ভাল, সম্ভবত না, কারণ আপনার উত্সটিতে কেবল 1 ভি রয়েছে, তবে এটি অন্য গল্প)।t=0

সার্কিটল্যাব-এ, আপনি "টাইম ডোমেন" সিমুলেশনে এই দুটি পরিস্থিতি আলাদা করতে পারবেন। আপনি হয় "প্রাথমিক ছেড়ে যান" বা নাও পারেন। সল্ভার হয় ভান করতে পারে যে সার্কিট প্রদত্ত অবস্থায় অবধি সমস্ত অনন্তকাল ধরে বিদ্যমান থাকবে এবং সেখান থেকে এটি সমাধান শুরু করে। বা এটি এটিকে দৃষ্টিকোণ থেকে সমাধান করতে পারে যে সার্কিটটি সবেমাত্র এ অস্তিত্ব নিয়ে এসেছিল এবং ভোল্টেজ উত্সগুলি জীবনে প্রবাহিত হয়, ক্যাপাসিটারগুলি খালি থাকে, ইত্যাদি।t=0t=0

এখানে একটি চূড়ান্ত বিবেচনাটি হ'ল সার্কিটটি কেবলমাত্র একটি এলইডি আলোকিত করে, তাই সুইচ বাউন্সটি মূলত মূট থাকে, যদি না এই এলইডি এমন কিছু অপটিকাল ডিটেক্টরটিতে জ্বলজ্বল করে না যেখানে স্যুইচটি বাউনগুলি সিগন্যালের কোনও ত্রুটিতে পরিণত হয়। যদি এলইডিটির কাজটি কেবল একটি চমত্কার আলো সরবরাহ করা হয় তবে আপনার চোখটি স্যুইচ বাউন্সটি দেখার পক্ষে দ্রুতও তত দ্রুত হবে না।


এখানে সার্কিটের একটি টাইম ডোমেন সিমুলেশন (ভি 1 থেকে 3 ভি পরিবর্তন করার পরে) রয়েছে। যা চক্রান্ত করা হচ্ছে তা হ'ল এলইডি কারেন্ট। গুরুত্বপূর্ণ: স্কিপ ইনিশিয়াল প্যারামিটারটি হ্যাঁ সেট করা হয়েছে, তাই ক্যাপাসিটারটি প্রাথমিকভাবে খালি হয়ে যাওয়ার পরে এবং ভোল্টেজ উত্সটি 3 ভি তে উত্সাহিত হলে কী ঘটে তা আমরা দেখতে পাই। খোলা অবস্থায় স্যুইচ সহ এটিই রয়েছে।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

যেমন আপনি দেখতে পাচ্ছেন, এলইডি দিয়ে কারেন্ট বাড়ে এবং তারপরে নিচে মারা যায়। যদি আপনার অভিপ্রায়টি ছিল যে এলইডিটি অপারেটরটিকে পুশ বোতামের মাধ্যমে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়, তবে আপনার নকশাটি আপনার অভিপ্রায়টি শতভাগ বাস্তবায়ন করে না।


নীচের মন্তব্যের বিষয়ে, মনে করুন যে উদ্দেশ্যটি আসলে একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার পিন (5 ভি-তে চলমান সবকিছু) চালানো। প্রথমত, আমরা কোনও ক্যাপাসিটেন্স ছাড়াই এটি করতে পারি এবং যুক্তিসঙ্গত কম দামে পিনের স্যাম্পলিং করে সফ্টওয়্যারটিতে ডিবাউনিং পরিচালনা করতে পারি।

পরিকল্পিত

এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে

যখন স্যুইচটি খোলা থাকে তখন টানা-ডাউন প্রতিরোধকের দ্বারা আউটপুট 0 ভি-তে টানা হয়। যখন আমরা স্যুইচটি বন্ধ করি, রেসিস্টারের শীর্ষে ভোল্টেজটি 5 ভিতে উঠে যায়। এই আউটপুটটিকে একটি সংকেত হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। আমরা সংকেতের স্বল্প ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানটিতে আগ্রহী: তুলনামূলকভাবে স্লো সুইচ প্রেসগুলি। আমরা সুইচ বাউন্সের মতো উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলি প্রত্যাখ্যান করতে চাই। সেই লক্ষ্যে আমরা একটি প্যাসিভ, এক-মেরু আরসি লো-পাস ফিল্টার যুক্ত করতে পারি:

পরিকল্পিত

এই সার্কিট অনুকরণ

এখন যখন স্যুইচটি বন্ধ হয়, ক্যাপাসিটরের চার্জ হওয়ার সাথে সাথে ভোল্টেজ ধীরে ধীরে বেড়ে যায়। আপনি এটি সময় ডোমেন সিমুলেশনে দেখতে পারেন:

স্মুটেড সুইচ বন্ধ

যখন স্যুইচটি খোলা হবে, ক্যাপাসিটারটি আর 1 এবং আর 1 এর মাধ্যমে স্রাব করবে, ধীরে ধীরে ভোল্টেজটি শূন্যে ফিরে যাবে। ক্যাপাসিটারটি মূলত আর 1 এর ভোল্টেজ অনুসরণ করে তবে আর 1 এর মাধ্যমে চার্জ করার কারণে পিছিয়ে যায় এবং আর 1 এবং আর 2 এর মাধ্যমে স্রাব হয়। (দ্রষ্টব্য যে স্রাব চার্জের চেয়ে দ্বিগুণ কম!)

মাইক্রোপ্রসেসর ইনপুটটি উচ্চ প্রতিবন্ধকতার সাথে ভোল্টেজটি সংবেদনশীল করে, তাই আমরা এর লোডিং এফেক্টটিকে উপেক্ষা করতে পারি এবং এটি ডায়াগ্রামেও প্রদর্শন করতে পারি না। আমরা LED এর ক্ষেত্রে এটি করতে পারি না কারণ এটির বর্তমান প্রয়োজন যা আমাদের সার্কিট সরবরাহ করতে হবে must এই বর্তমানটি আমাদের প্রতিরোধকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং ভোল্টেজগুলি বিকাশ করে যার জন্য আমাদের জবাবদিহি করতে হবে: অন্য কথায় এটির "লোডিং এফেক্টস" রয়েছে।

এই ধরণের সার্কিট আরও ভাল কাজ করে যদি আমরা আউটপুটটিকে কোনও শ্মিট ট্রিগারে ফিড করি। শ্মিড্ট ট্রিগার ডিজিটাল সিগন্যালের জন্য এক ধরণের বাফার যা থার্মোমিটারের মতো হিস্টেরেসিস দেখায়। কিছু উচ্চ ইনপুট থ্রেশহোল্ড ছাড়িয়ে গেলে এর আউটপুট উচ্চতর হয়, এবং যখন ভিন্ন লো নিম্ন প্রান্তকে ছাড়িয়ে যায় তখন নীচে পড়ে যায়। উদাহরণস্বরূপ, ইনপুটটি 3.5 ভোল্টের ওপরে গেলে এটি উচ্চতর হতে পারে এবং ইনপুট 1.5 এর নীচে নেমে গেলে কেবল কম হয়।

সুতরাং এমনকি যদি ক্যাপাসিটার কিছু আওয়াজের মাধ্যমে অনুমতি দেয় যা এখনও কোনও ইনপুট এর প্রান্তিকের অতিক্রমের সময় কিছুটা পিছন পিছন পিছনে পিছনে আসতে পারে, শ্মিড্ট ট্রিগার এটিকে প্রত্যাখ্যান করবে।


মনে করুন আমরা ক্যাপাসিটরের সাহায্যে এলইডি চালু করতে চাই? সমস্যাটি হ'ল এলইডিতে কারেন্ট সরবরাহ করার প্রয়োজনের কারণে প্রতিরোধগুলি খুব কম থাকে। যদি আমরা কেবল একই সার্কিট ব্যবহার করি এবং প্রতিরোধকগুলিকে আরও ছোট (এবং একই ফ্যাক্টর দ্বারা ক্যাপাসিটর আরও বড়) করি তবে আমরা এমন কিছু দিয়ে শেষ করি যা শক্তি অপচয় করে। এটি করার উপায় হ'ল স্যুইচটি পরিচালনা করতে একটি ছোট সিগন্যাল লুপ ব্যবহার করা, এবং এটি ডিবিউন করা এবং তারপরে একটি ট্রানজিস্টর নিয়ন্ত্রণ করতে ভোল্টেজ ব্যবহার করুন যা বর্তমানকে এলইডিতে ফেলে দেয়।

যদিও কোনও এলইডি ঘোষণা করা অকার্যকর হতে পারে, যদি আমরা প্রতিরোধক এবং / বা ক্যাপাসিটরকে যথেষ্ট বড় করে তুলি তবে আমরা একটি দুর্দান্ত আচরণ পেতে পারি: বাটনটি টিপে ধরলে এবং ধরে রাখলে ধীরে ধীরে এলইডি হ'ল বিলীন হয়ে যায় এবং প্রকাশিত হওয়ার পরে এটি বিবর্ণ হয়ে যায়।

পরিকল্পিত

এই সার্কিট অনুকরণ

এটি আগের মতো একই সার্কিট: "আউট টু মাইক্রোকন্ট্রোলার" নোড এখন একটি এন-চ্যানেল মোসফেটের বেসের সাথে সংযোগ স্থাপন করে যা স্রোতকে এলইডি চালিত করে। এমওএসএফইটি এলইডি ড্রাইভিং থেকে ডাবনো লজিক "বাফার" করে। নেতৃত্বের কম প্রতিবন্ধকতার কারণে ডাবনোস সার্কিট বিঘ্নিত হয় না, এবং ডিইবিওন সার্কিটের উচ্চ প্রতিবন্ধকতা দ্বারা এলইডি বর্তমানের অনাহার হয় না।


হাম, তাহলে সমাধান কী হবে? এলইডি একটি আরডুইনো ইনপুট বা অন্য কিছু হতে পারে। আমার প্রশ্ন ক্যাপাসিটর সম্পর্কে আরও ছিল ... ক্যাপাসিটর সম্পর্কে আমার প্রশ্নটি বর্ণনা করার জন্য আমি কেবল একটি বিদ্যমান ডিবাউনিং সার্কিটটি অনুলিপি করার চেষ্টা করেছি।
ভোল্টেজটি 1V

আমি এটি উত্তরে যুক্ত করতে পারি।
কাজ

সুতরাং আপনি যা বলছেন তা হ'ল আমার ভি 1 এবং এসডাব্লু 1 এর মধ্যে 100 মিল্ম প্রতিরোধ যুক্ত করা উচিত? আমি অনুমান করি যে আমি কেবল বিভ্রান্ত হয়েছি কারণ আমি এখনও একটি পুশ বাটন ডাবিন্স সার্কিট দেখতে পেয়েছি যা আমি দেখেছি এমন সমস্ত টিউটোরিয়ালে 1 টিরও বেশি প্রতিরোধের সাথে জড়িত। তবে বেশিরভাগই সম্পূর্ণ সার্কিটটি আঁকেন না (আউট, আরডুইনো ইত্যাদিতে) so সুতরাং এটি আমার পক্ষে বোঝা শক্ত। তাহলে এই খারাপ হবে? : Digital.ni.com/public.nsf/8e0a9cd1e264dced86256a100082b910/...
FMaz008

অদ্ভুত, তাই আপনি আমাকে বুঝিয়ে দিয়েছিলেন যে আমি কোনও ধাক্কা বোতামটি করতে পারি না যা একটি আলো চালিত সার্কিটের সাথে একটি এলইডি আলোকিত করে। যাইহোক, এটি প্রাথমিক প্রশ্নের উত্তর দিয়েছিল, আমি বিশ্রামের জন্য আরও গবেষণা করব: p আমি কেবল 'আরডুইনো এটি করবে' বলতে পছন্দ করি না: আমি জানি, আমি কেবল 20 মেসি বিলম্ব করতে পারব এবং কোনও ডিবাউনিং করতে পারব না যাইহোক, তবে আমি এর পিছনে যাদুটি বোঝার চেষ্টা করছি ... এজন্য আমি একটি সম্পূর্ণ সার্কিট চাই।
FMaz008

আপনি একটি ধাক্কা বোতামটি চালু করতে পারেন যা একটি এলইডি চালায় তবে এটি অর্থহীন কারণ সুইচ বাউনসের কারণে কোনও এলইডি ত্রুটিযুক্ত হতে পারে না। একটি সম্পূর্ণ সার্কিটের জন্য, আপনি এখানে আরডুইনো + 5 ভি এবং স্থল দ্বারা চালিত আছে তা কল্পনা করুন। তারপরে "আউট" নোড আপনি ড্রাইভ করতে চান এমন ইনপুট পিনের সাথে সংযোগ স্থাপন করে।
কাজ

2

এই প্রভাবটি ঘটে কারণ স্থিতিশীল অবস্থায় একটি ক্যাপাসিটার কার্যকরভাবে ডিসি ভোল্টেজ থেকে যে কোনও বর্তমানকে অবরুদ্ধ করে। এটি সমীকরণ বুঝতে পেরে দেখা যায়

i = সি * (DV / dt)

ডিসিতে ডিফারেনশিয়াল টার্ম 0 সুতরাং বর্তমান 0 হয়। সুতরাং ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে বর্তমান স্থির স্থানে শূন্য হবে।

যদি আপনি তা মঞ্জুর করেন তবে এটি কেন পরিষ্কার হয় যে এই সার্কিটটি কেন কাজ করে। আপনি যদি এর থেকেও আরও বিশদ চান, তবে এই ভিডিওটি সম্ভবত বোধগম্য করার জন্য আরও ভাল কাজ করবে যে কোনও ক্যাপাসিটরের পদার্থবিজ্ঞান আমার বিবরণীর চেয়ে উপরে ফলাফল পেতে কীভাবে খেলবে।


এই ভিডিওটি আমাকে দারুণ শিরোনাম বাদে দুর্দান্ত: পি ধন্যবাদ :)
এফএমজ008

1

একটি ক্যাপাসিটার, অনেকগুলি উদ্দেশ্যে, খুব ছোট রিচার্জেবল ব্যাটারি হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। এটি কেবল চার্জিং বা ডিসচার্জ করার সময় কারেন্টটি পাস করবে।

বেশিরভাগ এলইডিতে কমপক্ষে 2 ভোল্টের আলো প্রয়োজন - আপনার সার্কিটটি কোনও কাজ করার জন্য, ভোল্টেজের উত্স কমপক্ষে 3 ভোল্ট হওয়া উচিত। তারপরে আপনি ক্যাপাসিটর চার্জ হিসাবে স্যুইচটি খোলার পরে এলইডি এক সেকেন্ডের ভগ্নাংশের জন্য জ্বলতে দেখতে পারেন।


আমি প্রতিরোধ ব্যতীত ভোল্টেজ এবং এগুলি সবই কনফিগার করেছিলাম না। এটি আমার প্রথম সার্কিট ল্যাব ব্যবহার, সুতরাং আমি কেবল "ডিফল্ট মানগুলির সাথে উপাদানটি রেখেছি", যদি আমি এটি বাস্তবের জন্য করতাম তবে এটি 5 ভি হবে।
FMaz008

1
"When the capacitor is full, it doesn't transmit/conduct electricity"

হ্যাঁ. এটি কোনও তার নয়, এটি (প্রতীকের মতো) দুটি সমান্তরাল প্লেটগুলি একসাথে কাছাকাছি রয়েছে।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.