En signalgenerators inre impedans

[chandler_bong]

Hej!
Skulle vilja klargöra en sak som jag inte är helt 100% på när det gäller en signalgenerator med inre impedans som är kopplad till en resistans och kapacitans i serie.

låt säga att signalgeneratorns inre impedans är Zsig=a+bj.
resistorn och kapacitansens impedans är Zk=a+bj.

Om jag vill räkna ut spänningen över resistorn, så kan jag ju först räkna ut kretsens ström men en känd amplitud, frekvens, resistans och kapacitans. Min fråga är om signalgeneratorns impedans har någon inverkan på spänningen över resistorn.
Ska man först beräkna kretsens totala impedans alltså Zsig+Zk för att kunna räkna ut strömmen eller räcker det att man beräknar Zk (alltså impedansen för resistansen och kapacitansen som är kopplad till signalgeneratorn)?

Tack för svar!

[JonasE]

Hej!

Vad är det för mätning du ska göra, lite mer exakt?

Men i vilket fall... Ja, den interna impedansen påverkar. På vilket sätt beror på vad du ska mäta.

Mvh Jonas

[chandler_bong]

Hej!

Signalgeneratorns amplitud är inställd på 20V och frekvensen på 20Hz. Generatorn har som jag tidigare nämnt en inre impedans, där värdet på den är Zgen= 10+0,5j ohm. Dessa värden gäller när ingenting är kopplat till generatorn.

Nu skulle jag vilja koppla in en resistans på 10 ohm och en kapacitans på 100uF. Efter att jag har kopplat resistansen och kapacitansen så vill jag mäta spänningen till amplitud och fas över resistansen på 10ohm.

Jag har ju gjort på följande sätt:
z= roten ur(r^2+1/wc^2) => impedansen för resistorn och kapacitansen
Ueff=20/roten ur 2=> Ueff är ju lika med amplituden delat med roten ur två
Ieff= Ueff/z=> alltså strömmen är spänningen /impedansen

Jag har alltså fått fram en ström Ieff som jag multiplicerar med 10 Ohms resistorn för att få fram spänningen över den. Men det jag är tveksam till är om själva signalgeneratorns inre impedans spelar någon roll när jag ska få fram spänningen över 10 Ohms resistorn. Isåfall måste jag väll addera signalgeneratorns inre impedans och resistorns och kapacitansens impedans för att få kretsens totala impedans och få ut Ieff för att kunna räkna ut spänningen över resistorn.

Tack för svar!
Mvh/ Chandler

[sodjan]

> Efter att jag har kopplat resistansen och kapacitansen så vill jag mäta
> spänningen till amplitud och fas över resistansen på 10ohm.

Ja men mät då !
Varför vill du både räkna ut det och mäta fram det ?
Beskriv gärna lite mer om vad det hela handlar om.
I vilket sammanhang är detta intressant ?

(Det hela "luktar" skoluppgift...)

[chandler_bong]

1. Det är ingen skoluppgift. Om du tittar vad jag skrev i mitt första inlägg kanske du förstår bättre. Mitt andra inlägg var bara ett exempel. Det jag vill få reda på är om signalgeneratorns impedans spelar någon roll när man ska få fram strömmen i en krets som innehåller en resistans och en kapacitans eller en resistans och induktans kopplad till själva generatorn.

[SM7CZR]

Nu är jag ingen specialist på teoretiska uträkningar, men tycker jag inte att det borde ha någon betydelse vilken utgångsimpedans generatorn har, så länge den orkar med din belastning.

[chandler_bong]

Nu har jag fått två olika svar både att det spelar roll och att det inte gör det=) vet inte riktigt vad jag ska tro!

[JonasE]

Haha!

Det är för att det beror lite på hur man tänker och menar.

Om du ställer in din generator på 20V sinus, 20Hz och kopplar in din belastning så vågar jag påstå att det inte är exakt 20V vid generatorns utgång. Eftersom den har en inre impedans så påverkas utsignalen av belastningen.

Däremot borde du kunna justera utsignalen så att den BLIR 20V sinus när du har din last inkopplad. Då borde du kunna göra dina mätningar som om du hade en perfekt generator. Om du använder andra vågformer än sinus kan det kanske krångla till sig, dock. Och om du ändrar frekvens måste du ställa in den så att den ger 20V igen.

(Min egen generator ger inställd utspänning när den belastas med en last lika stor som sin inre resistans (50 ohm), detta för att man ska kunna använda en bra 50ohms-koaxkabel och kunna terminera den med 50 ohm i änden om man vill dra kabeln längre sträckor... Min generator ger alltså dubbla utspänningen obelastad. Därför är det lite svårt att dra slutsatser om generatorer i allmänhet.)

Mvh Jonas

[chandler_bong]

ja exakt! jag tycker med att det borde spela roll om man har en inre impedans på signalgeneratorn och sedan kopplar in en resistor och en kapacitans. Spänningen borde i den inkopplade resistorn bli mindre än om signalgenerator är ideal, alltså har en inre impedans=0. och ja den är inställd på sinus inte något annat!

[Icecap]

Självklart är utgångsimpedansen att räkna som ett motstånd mellan den perfekta generatorn och utgången.

[4kTRB]

Här finns en tydlig beskrivning: http://en.wikipedia.org/wiki/Output_impedance

[jesse]

Du räknar helt enkelt ut Z vid den givna frekvensen, både Zsig och Zk.

Sedan är det den vanliga formeln för spänningsdelare:

U = U1 * (Zk/(Zsig+Zk))

U1 är 20 volt.

Men frågan är om signalgeneratorn klarar belastningen? Du vill ta ut mer än 1A. Vad har signalgeneratorn för maxgräns för ström på utgången utan att signalen förvrängs?

[chandler_bong]

jesse: Amplituden är 20V borde inte u1 bli 20/roten ur 2? alltså Ueff?

[jesse]

Jovisst. Läste bara lite slarvigt.

(Men du kan ju också säga att U1 är amplituden - då blir U amplituden på utsignalen.)

[chandler_bong]

ok=) då har jag nu spänningen över 10 ohms resistorn, nu borde jag kunna räkna ut strömmen för kretsen vilket blir I=U/R?. Det är såhär att jag har en liten motsägande diskussion med en kompis som är elektriker som menar på att Zsig alltså signalgeneratorns inre impedans inte spelar någon roll på kretsens spänning och ström när man kopplar en resistor och en kondensator till den. Vill gärna motbevisa detta!

Mvh/ Chandler