Inductancia simulada

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Recientemente diseñé varias fuentes de alimentación variables para amplificadores de tubos de prueba, en realidad diseñé más de uno al mismo tiempo con diferentes características. Todos tienen un componente en común con el rotador..
El rotador se utiliza como inductancia activa., es decir, simula el comportamiento de una inductancia con respecto a la tendencia de la impedancia basada en la frecuencia.
Nota: a diferencia de una inductancia real, no libera energía, luego trabaje en un solo cuadrante, que de ninguna manera afecta su funcionamiento con respecto al filtrado. Con altas frecuencias, y este no es el caso, tiende a actuar como un generador de corriente constante, con 100Hz en el circuito en el que se inserta, realiza la función deseada, es decir, mediante inductancia de filtro en un circuito CLC pi-griego. En sí mismo es muy eficiente ya que es un filtro de condensador seguido de un LC de paso bajo.

El valor simplificado de la inductancia simulada es

L = C * R1 * R3

vemos el caso del circuito en el que se usan los siguientes valores:
R1 = 100k
R2 = 100k
R3 = 27 Ohm
C = 22uF
y compararlo con una inductancia de 59 Enrique.
La siguiente imagen nos muestra las curvas del rotador en cuestión. ( en la viola ) y el de inductancia ( amarillo ) como podemos ver las curvas son casi superponibles.

a partir de ahora, si desea continuar leyendo, hay una discusión relacionada con el circuito en cuestión, tanto a nivel matemático como de ingeniería, el matemático es un fin en sí mismo y extremadamente preciso, Ingenieria, tiende a simplificar las cosas cuando el error es insignificante para administrar algo difícil de administrar incluso al precio de una pequeña discrepancia entre los cálculos teóricos y simplificados.

El volteador: TRATAMIENTO MATEMÁTICO

El circuito del rotador utilizado es el siguiente:

y su representación para pequeñas señales es la siguiente:

Destaqué las corrientes y, utilizando los métodos de las tensiones en los nodos y las corrientes de malla, puedo representarlo con el sistema de cuatro ecuaciones lineales en cuatro incógnitas a continuación..

simplificando obtenemos

la solución no es del todo simple y está lejos de ser corta, puede darla para digerir en wolphram / alpha, o puedes calcularlo a mano, con la esperanza de no toparse con uno de los errores de supervisión clásicos que harían inútiles horas de cálculo.
solo nos importa yo₁

lo sabemos

pero como trabajamos en un solo cuadrante, podemos suponer que

entonces el reemplazo que haremos será

y nuestra solución será:

como podemos ver, la situación está lejos de ser simple y la fórmula a menos que tenga una calculadora científica para insertarla es prácticamente inutilizable. Si todavía está leyendo, intentaré simplificar las cosas en los siguientes párrafos hasta la fórmula inicial simplificada.

El volteador: TRATAMIENTO PRACTICO

Aquí la mentalidad de ingeniero es útil, algunos’ sentido común y simplificación: suponiendo un condensador de al menos una docena de microfaradios, a 100Hz, cual es la frecuencia de la ondulación residual ( onda ) que queremos eliminar, esto tiene una impedancia de cien ohmios, POR LO TANTO mucho más bajo que R2, y luego para fines de cálculo, R2 puede ser descuidado.
nuestro circuito se convierte en el siguiente:

—- NOTA!! en lo que respecta a la polarización del MosFet R2, es ESENCIAL, mientras que C no debe considerarse Por lo tanto, el circuito equivalente es el siguiente y las fórmulas relativas son estas:

Reemplazar y simplificar

lo sabemos

entonces

y simplificando aún más

estamos interesados ​​en una fórmula que se parezca a la inductancia real y que dependa de C, por lo tanto, algo como esto

nuestra inductancia es por lo tanto

e ignorando también 1 / Gm que es insignificante en comparación con R3, obtenemos que el valor de inductancia simulado es

L = C * R1 * R3

Con mucho, una fórmula ampliamente utilizable que permite un excelente filtrado sin recurrir a capacidades extremadamente caras o incluso peor si usa inductancias físicas del costo, peso y dimensiones no indiferentes en el caso de fuentes de alimentación para válvulas.

saludos Amilcare