Elektronická učebnice

Dynamické parametry – vlastnosti součástky při změnách polohy pracovního bodu

Pokud se změní poloha pracovního bodu P na P´ na VA-charakteristice součástky uvedené na obr. 34 vlivem změny napětí ΔU, změní se také procházející proud o hodnotu ΔI (obr. 1).

Obr. 1: Průměrný odpor součástky

Součástka se chová jako rezistor,

$\overline{R}=\frac{\Delta U}{\Delta I}$

jehož charakteristikou je přímka procházející body P a P´. Tato přímka přibližně (nepřesně) nahrazuje skutečnou charakteristiku nelineární součástky v oblasti mezi body P a P´.

Náhrada bude tím přesnější, čím budou změny ΔU a ΔI menší, tedy čím menší bude změna polohy pracovního bodu. Budou-li se změny ΔU a ΔI blížit nule, body P a P´ splynou a přímka, která oba body spojovala (a představovala svou směrnicí odpor součástky pro ΔU a ΔI v okolí pracovního bodu), přejde v tečnu k charakteristice v pracovním bodě P.

Tento náhradní odpor se nazývá vnitřní, dynamický nebo diferenciální odpor součástky. Značí se R_i, r, R_d, r_d apod. (obr. 2).

Obr. 2: Dynamický odpor součástky

Graficko-početní metodou se dynamický odpor určí tak, že se na tečně zvolí dva body (pro přesnost co nejdále od sebe), promítnou se na souřadnicové osy a odečtou se odpovídají úseky ΔU a ΔI. Dynamický odpor se určí ze vztahu

$R_{i}=\frac{\Delta U}{\Delta I}$

$tg\mu =\frac{\Delta I}{\Delta U}=\frac{1}{R}\Rightarrow R_{i}=\frac{1}{tg\mu }$

Je zřejmé, že náhrada je přesná jen pro malé změny polohy pracovního bodu, kdy se průběh charakteristiky od tečny příliš neliší.

Náhrada nelineární součástky lineárním rezistorem R_d (R_i) je výhodná při matematickém řešení obvodu s nelineárními součástkami, neboť složitá charakteristická rovnice součástky se nahradí rovnicí přímky představující R_d.

Odpor R_d závisí na poloze pracovního bodu a může nabývat velmi různých hodnot – může být kladný, nulový, záporný i nekonečný. Statický odpor R_ss nabývá pouze kladných hodnot.

Závislost dynamického odporu R_d na poloze pracovního bodu pro některé součástky je na obrázcích 3,4,5.

Obr. 3: Průběh dynamického odporu součástky v závislosti na její VA-charakteristice

Obr. 4: Průběh dynamického odporu součástky v závislosti na její VA-charakteristice

Obr. 5: Průběh dynamického odporu součástky v závislosti na její VA-charakteristice

Jak je patrné z tohoto obrázku, vpravo od bodu A a vlevo od bodu B je R_d záporný, protože kladné změně napětí odpovídá záporná změna proudu. Mezi body A a B je R_d kladný, protože jak změna napětí, tak i změna proudu jsou kladné. V bodech A a B nabývá R_d nekonečných hodnot, protože tečny v těchto bodech jsou rovnoběžné s vodorovnou osou a změně napětí přísluší nulová změna proudu. Čárkované přímky jsou asymptoty k průběhům dynamického odporu.

Zdroje

KOUTNÝ, Jaroslav; VLK, Ivo. Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009

Obrázky

Obr. 1: KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. Průměrný odpor součástky, Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
Obr. 2: KOUTNÝ, Jaroslav a Ivo VLK. Dynamický odpor součástky, Elektronika I učebnice. VYTVOŘENO V RÁMCI PROJEKTU: DIGITÁLNÍ ŠKOLA: ICT VE VÝUCE TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ, REG. Č. CZ.1.07/1.1.04/01.0137, Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola elektrotechnická, Olomouc 2009
Obr. 3: Archiv autora. Průběh dynamického odporu součástky v závislosti na její VA-charakteristice
Obr. 4: Archiv autora. Průběh dynamického odporu součástky v závislosti na její VA-charakteristice
Obr. 5: Archiv autora. Průběh dynamického odporu součástky v závislosti na její VA-charakteristice

Metodika práce se systémem ELUC
Nastavení Cookies