Struktura

Dynamické parametry – vlastnosti součástky při změnách polohy pracovního bodu

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 Ri, r, Rd, rd 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 Rd (Ri) je výhodná při matematickém řešení obvodu s nelineárními součástkami, neboť složitá charakteristická rovnice součástky se nahradí rovnicí přímky představující Rd.

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

Závislost dynamického odporu Rd 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 Rd záporný, protože kladné změně napětí odpovídá záporná změna proudu. Mezi body A a B je Rd kladný, protože jak změna napětí, tak i změna proudu jsou kladné. V bodech A a B nabývá Rd 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
Logolink