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求助,下面电路中RC应用

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发表于 2013-4-28 14:15 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式

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x
# j8 A6 Z# F( F4 w  ~+ l( L( J. O  G
上面电路是交流电流采样电路的一部分,Rx、Cx为CPU中ADC电路的等效,请帮忙分析电路中R6/C6的作用,交流源输入的幅度在1mA以下,频率为工频50Hz。
* `; i# a* S' ^5 d# q/ {求大神的帮助!
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发表于 2013-5-3 22:36 | 只看该作者
諧波仿真結果
% S& t: O3 U% a; m3 e$ q" N' ]; W5 L8 x) O
Harmonic : 3rd = 5th = 7th = 9th = 100%& x# P% l5 ~6 C0 ^& }! K5 L

# Q* ^7 L7 Y) Y6 \; m5 a7 t% `{:soso_e175:}

AC_Sampling_with_Harmonics.pdf

13.35 KB, 下载次数: 4, 下载积分: 威望 -5

AC_Sampling_DC_Sweep_with_Harmonics.pdf

14.94 KB, 下载次数: 5, 下载积分: 威望 -5

Iac=1uA_with_Harmonics.pdf

20.19 KB, 下载次数: 1, 下载积分: 威望 -5

Iac=5uA_with_Harmonics.pdf

20.6 KB, 下载次数: 1, 下载积分: 威望 -5

Iac=10uA_with_Harmonics.pdf

20.46 KB, 下载次数: 1, 下载积分: 威望 -5

Iac=25uA_with_Harmonics.pdf

20.7 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

Iac=30uA_with_Harmonics.pdf

20.62 KB, 下载次数: 2, 下载积分: 威望 -5

Iac=50uA_with_Harmonics.pdf

20.4 KB, 下载次数: 2, 下载积分: 威望 -5

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谢谢版主!  发表于 2013-5-6 08:25
哈士奇是一種連主人都咬的爛狗!

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 楼主| 发表于 2013-5-3 17:24 | 只看该作者
超級狗 发表于 2013-5-3 17:06 ( G* _8 _5 D& x% G
沒問題!( _1 t" t7 p/ v7 z. v3 `
8 q; P1 w1 }4 ^. r( R0 I
但諧波大小需要您給條件,例如:

) ?2 n+ g# O4 w- |  P0 W谐波的大小全部加100%,包含三次谐波、五次、七次、九次,就ok了,再大就不考虑了,主要是看一下会对最后的采样造成多大的影响。
  ^, W& \& h& A/ W0 i, n& U谢谢版主了!

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了解!  发表于 2013-5-3 17:26

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发表于 2013-5-3 17:06 | 只看该作者
weiczu 发表于 2013-5-3 16:37 + J3 s! Z- C6 z# Z( z/ D
谢谢版主的耐心指教,现在还要请教一个问题,如果在源上添加奇次谐波会对结果产生什么样的影响,可以告知 ...

$ ]  X! x: W; g/ }7 [+ d9 K. W6 ]& _" b& B1 M% W8 I' v
沒問題!+ x' ?2 S% k/ ~/ E& \4 `
5 q( ^0 m9 f. J; z
但諧波大小需要您給條件,例如:
; P/ R% ~! S6 H3 C' n
. q9 h: F% d- Q% b$ v2 d3 ]# B) v3rd Harmonic = -6dB" s" U+ \9 C. [
5th Harmonic = -12dB5 K7 E' H/ {+ S4 i# H# M$ B! ]5 }* |
.....  Y$ t* C3 o$ R/ H
....6 \0 n& S6 q2 q2 P6 G* }
...( d3 J4 O" J2 a9 K+ A
..3 c# v1 x9 b0 t+ l) _7 Q
.  }3 j0 k5 \. z  E# s" |" x2 A
2 l" T! j" \. e" u
或是
: Z8 i6 K$ H/ ]4 r. Q% V4 w+ {) m, X, VMain Current Source = 50uA* g1 O' B/ x& @" V* s
3rd Harmonic = 1uA
, q: _- C# c- G' B: o, p5th Harmonic = 0.05uA
" b3 L; {1 O& r- n.....
7 V% \% D" ~% ^4 \. }) a) J....7 a: k  b& u# v0 v2 H
...
0 v' }# {% C5 }" j0 L..
: c! y2 `3 n0 V8 |' ?+ @0 K6 e6 D" A.- J. I" d$ D% S* h
2 o% x7 e+ O" G1 y3 e
基本上我就將它們視為小電源並到電路上去模擬。
) [/ e5 m8 ~% Z/ D3 V3 T" q- [5 Z  r6 i6 n* l9 a* g
電路圖放家裏,下班回去就幫樓主仿真。
( x0 i6 E% a+ ^. I& @) k0 N# J. b- g0 H$ w* E
{:soso_e181:}
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 楼主| 发表于 2013-5-3 16:37 | 只看该作者
超級狗 发表于 2013-5-3 08:48
+ D+ K+ m0 Q& G9 R8 ~) I4 x& TDC Sweep 應該是取穩定後的平均值,抽樣間隔我隨便設 100 points/step。
( C- y, a- Q6 P5 e7 }6 W% H- }' n4 A: g/ A# O
忘了說,DC Sweep 是不同的仿真 ...

% X8 s. F- h& F$ }  o谢谢版主的耐心指教,现在还要请教一个问题,如果在源上添加奇次谐波会对结果产生什么样的影响,可以告知一下仿真结果吗?

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发表于 2013-5-3 08:48 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2013-5-3 08:56 编辑 : u6 ]7 o7 S) J0 n' U

: {8 s" z5 ~  y6 W! aDC Sweep 應該是取穩定後的平均值,抽樣間隔我隨便設 100 points/step。0 J' |, A+ B5 v* K3 a; l
" l: ?+ a+ {3 ?- n2 n1 w& y
忘了說,DC Sweep 是不同的仿真方式做出來的,不是直接從拿其它仿真結果算出來的。
' U* w- a2 a1 w: d4 B6 J" ?, E5 u% F$ h" [* Q2 b
其它定電流的仿真方式在 PSPICE 叫 Time Domain Simulation,DC Sweep 是另一個選項。6 n- Z' t2 i/ W! [
' A! U, d  g, o" E! c% A# z
{:soso_e100:}
4 Y% `8 U4 @! ^7 l7 X4 B8 A
9 R9 b4 G% n* m5 r( X' S
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 楼主| 发表于 2013-5-3 08:41 | 只看该作者
超級狗 发表于 2013-5-2 20:07   ?0 N! X7 f) C- _
樓主:7 J& a3 j$ g; b9 r
0 ^( C  f6 U7 j" O
仿真原理圖及結果如附件,如果 ADC 可接受的輸入電壓最高只到 5V 的話,看起來電流源(Curre ...
9 V8 c- x' \$ f3 n; H: f
谢谢,很有收获!请问您那副DC_Sweep_10uA_to_500uA.pdf,上面所描的点,是在其他图形上等间隔取点然后求平均得来的吗?取点间隔是多少?

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发表于 2013-5-2 20:07 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2013-5-3 08:50 编辑 0 R( s; k: g4 n$ z1 S8 l5 v
weiczu 发表于 2013-5-2 17:46 0 n6 l4 x% {* l$ n
50Hz,标准正弦波电流源,幅度10uA至500uA,采样C6两端的电压。
& B( E1 l9 }% ?8 c! i5 f0 C

0 I; [2 N4 b3 ^, E$ U樓主:
; s3 a+ J6 P- X, d3 k5 |
  m4 c8 x' h* m% u# D: g仿真原理圖及結果如附件,如果 ADC 可接受的輸入電平最高只到 5V 的話,看起來電流源(Current Source)高於 50uA 就差不多了。& o- }- G( ?7 Q; M* I( x9 z

0 U$ N( a% G& ~9 c還需要小弟幫忙的話再講一聲!

AC_Sampling.pdf

12.69 KB, 下载次数: 11, 下载积分: 威望 -5

DC_Sweep_10uA_to_500uA.pdf

9.6 KB, 下载次数: 12, 下载积分: 威望 -5

Iac=10uA.pdf

63.03 KB, 下载次数: 7, 下载积分: 威望 -5

Iac=50uA.pdf

62.9 KB, 下载次数: 8, 下载积分: 威望 -5

Iac=100uA.pdf

62.86 KB, 下载次数: 5, 下载积分: 威望 -5

Iac=500uA.pdf

63.47 KB, 下载次数: 4, 下载积分: 威望 -5

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 楼主| 发表于 2013-5-2 17:46 | 只看该作者
50Hz,标准正弦波电流源,幅度10uA至500uA,采样C6两端的电压。

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发表于 2013-5-2 16:15 | 只看该作者
樓主要不要講一下 AC 電源的條件,做一下仿真???
+ b2 f5 S5 [  I9 n# P' N9 u) j- a6 b7 W9 ~8 ?% H5 n- f% X
{:soso_e132:}
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 楼主| 发表于 2013-5-2 11:21 | 只看该作者
jacklee_47pn 发表于 2013-5-1 19:57 2 L( q0 b4 `$ e6 Q
R4和R6做分壓。: O( i9 A  u9 c- K* B* Z. x9 q! l
C6是除去50Hz信號裡面的高頻雜訊用,例如:空調、微波炉、果汁機、重電力馬達被啟動的瞬間, ...
8 ]+ }: b0 ~. K6 |
C6去除高频干扰是肯定可以做到的。我们现在考虑的是在采用比较低的采样频率的情况下,所选型的参数是否有一些更具体微观的作用。我在5楼的回复中提出了我的一些猜想分析,是否可行?

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 楼主| 发表于 2013-5-2 11:09 | 只看该作者
lxizj 发表于 2013-5-1 14:09
( ~" I& y/ D2 e  G7 Z! |: L是小电流采样吗?看你的ADC是并联的,R应该是用来做假负载的把,把电流转换为电压。C是否用来保持采样电压两 ...

; v. A6 K6 K0 x  a3 ~8 f这个电路的确是小电流采样应用,R与C的具体实现作用能不能更具体分析一下。9 U9 e5 a1 x, v; L6 S
我在5楼的回复中写了一些我们的分析,这是否可行?

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 楼主| 发表于 2013-5-2 11:06 | 只看该作者
超級狗 发表于 2013-5-2 10:03 6 N+ \% t; _, t0 I( [" E4 N) h
樓主你也太看得起我了吧?這麼多人回你,只追殺我一個,其他兩個人講的應該也不離十之八九呀?8 @3 M* t  p* i

6 X: m/ a  r2 v  O5 l+ U其實 ...
9 g$ S# b/ D% Z3 D
图中只有Rx、Cx是等效部分,其余电阻电容是实际电路,以及实际参数。内部ADC具体怎样实现功能的不探讨,主要分析的是R4、R6、C6几个器件的具体实现功能及原理。

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发表于 2013-5-2 10:03 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2013-5-2 10:19 编辑 6 |3 t: a) p* }* _0 e) ]7 {
weiczu 发表于 2013-5-2 08:49
+ J6 {0 k7 C9 `4 D3 _该系统采样的是经过CT变换后的一次电流信号,经过变换后的入口电流时uA数量级,频率是50Hz。5 r" F1 D7 u( K8 k  p* ~
后来我们分 ...

: I$ @) A9 r5 u. e; V
+ ~/ Z& B; C% V# u8 e% i樓主你也太看得起我了吧?這麼多人回你,只追殺我一個,其他兩個人講的應該也不離十之八九呀?
' Z' G8 r, z' V
5 k5 L7 g9 J% L$ s+ x其實,我沒做過這產業,甚至於你講的 CT 是什麼東西都不知道、特性也不清楚,後來上網查了一下才知道是 Current Transformer。, }4 R5 |9 A6 x$ V9 u+ T4 w1 B% `* L

* F3 E$ g) }( x1 I' M7 |/ E; x. B) {如果小弟沒誤解的話,您貼的應該是個等效線路圖,不是只有 ADC 的部份等效,是整個電路圖都是等效圖。7 f. ^: Q: C2 V5 U
2 S7 d1 P- Y( p& C6 q4 N9 g
R4 : R6 = 2M : 100K = 20 : 1 應該是 CT(Current Transformer)的 Transfer Rate,假若是這樣的話,你把 CT 的部份畫成一個變壓器(Transformer),那樣就更清楚了!. ?2 p7 B- x+ ~
& p  J6 V' q2 d
{:soso_e100:}
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 楼主| 发表于 2013-5-2 08:49 | 只看该作者
超級狗 发表于 2013-5-1 19:33 * O2 T0 X; C1 n$ |( C
樓主沒講清楚是什麼樣的 AC 採樣?
  K. n0 I& o9 N$ k. v8 l5 a# v& z% Q! _
我假設他是想採樣市電 240VAC/50Hz,仿真結果如附件!

& t1 @. W' d) s' _) n. m该系统采样的是经过CT变换后的一次电流信号,经过变换后的入口电流时uA数量级,频率是50Hz。/ _7 A6 K5 B" f8 m) R
后来我们分析,计算两个电容的的容抗Xc6=32k,Xcx=100M,因此在充放电过程中Rx、Cx忽略其作用,R4、R6、C6在充电过程中时间常数τ为百ms级,因为R4>>R6,在放电时忽略R4的影响,时间常数τ为1ms,因此随着一次电流的波峰波谷变化,电容C6两端的电压会是一个缓充电快放电的过程。在低采样频率时,利用电容对一次电流做了一个积分计算。6 `0 x9 X4 f2 S& K# ~( `
这种分析在理论上是否站的住脚?
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