Eletrônica analógica lição 4

Eletrônica analógica lição 4

(Parte 2 de 2)

A diferença entre o "científico" e "engenharia "modos de exibição é a diferença entre notação científica e métricas. No modo " científico, o display potência de dez é estabelecido de modo que o número principal da exposição é sempre um valor entre 1 e 10 ( ou -1 e -10 para números negativos ). Em " modo de engenharia " , os poderes dos dez é configurado para exibir em múltiplos de 3, para representar os prefixos principais métricas. Tudo que o usuário tem a fazer é memorizar um prefixo poucas combinações de poder, e sua calculadora será "falar" métrica !

12Tera (T)
9Giga (G)
6M ( Mega)
3Kilo ( K )
0UNIDADES (simples)
-3mili (m)
-6u (micro)
-9n (nano)
-12p pico ()
Use a E tecla [] para entrar potências de dez

REVISÃO: Use " científico "ou" engenharia " para mostrar potências de dez , em notação científica ou métrica , respectivamente.

Notação científica no SPICE

O circuito SPICE programa de computador de simulação usa a notação científica para exibir suas informações de saída , e pode interpretar a notação científica e prefixos métricos nos arquivos de descrição do circuito . Se você estiver indo para ser capaz de interpretar o sucesso SPICE análises ao longo deste livro , você deve ser capaz de entender a notação usada para exprimir as variáveis de tensão, corrente , etc no programa.

Vamos começar com um circuito muito simples, composto por uma fonte de tensão ( bateria) e um resistor :

Para simular este circuito usando SPICE, primeiro temos que designar números de nó para todos os pontos distintos do circuito , em seguida, a lista de componentes , juntamente com seus respectivos números de nó para o computador sabe que o componente está ligado ao que e como. Para um circuito de sua simplicidade , o uso do SPICE Parece exagero , mas serve o propósito de demonstrar o uso prático de notação científica:

Digitando um arquivo de descrição do circuito, ou netlist, para este circuito , ficamos com este:

circuito simples v1 1 0 24 dc r1 1 0 5 . finais

A linha "v1 1 0 24 dc"Descreve a bateria, posicionada entre os nós 1 e 0 , com uma tensão de 24 volts. A linha "r1 1 0 5"Descreve a resistência de 5 Ω colocado entre os nós 1 e 0.

Usando um computador para executar uma análise SPICE sobre este arquivo de descrição do circuito , obtemos os seguintes resultados:

tensão nó ( 1 ) 24,0 mil correntes de uma fonte de tensão nome atual v1- 0 4.80E dissipação de potência total 1.15E 02 watts

SPICE diz-nos que a tensão "no "número um nó (na verdade , isso significa que a tensão entre os nós 0 e 1 , sendo 0 o nó de ponto de referência padrão para todas as medições de tensão ) é igual a 24 volts. A corrente através da bateria " v1 "é apresentado como 4.80E - 0 ampères . Este é o método SPICE de denotando notação científica. Qual a sua realmente dizendo é " -4,800 x 100 ampères ", ou simplesmente -4,800 amps. O valor negativo para a corrente aqui é devido a um truque em SPICE e não indica nada de significativo sobre o circuito em si. O " dissipação de potência total " nos é dada como 1.15E 02 watts, que significa " 1,15 x 102 watts ", ou 115 watts.

5000 ohms) resistor , em vez de um resistor de 5 Ω e ver o que acontece

Vamos modificar o circuito de exemplo para que ele tenha a 5 kW (5 quilo ohms ou

Mais uma vez é o nosso arquivo de descrição do circuito, ou " netlist " circuito simples v1 1 0 24 dc r1 1 0 5k . finais

A letra " k ", após o número 5 na linha do resistor do SPICE diz que ele é uma figura de 5 kW , e não 5 Ω . Vamos ver o resultado que obtemos quando executar este através do computador :

tensão nó ( 1 ) 24,0 mil correntes de uma fonte de tensão

total poder de dissipação 1.15E -01 watts

A tensão da bateria , é claro, não mudou desde a primeira simulação : o seu ainda em 24 volts. O circuito atual, por outro lado , é muito menos desta vez , porque nós fizemos o resistor de maior valor, tornando mais difícil para os elétrons fluam . SPICE nos diz que a esta hora atual é igual a - 4.800E -03 amps, ou -4,800 x 10 -3 amperes. Isso equivale a tomar o número de -4,8 e pular a vírgula três casas para a esquerda.

Claro que, se reconhecemos que 10 -3 é o mesmo que o prefixo métrico " milli ", poderíamos escrever o número de -4,8 mA , ou -4,8 mA.

Olhando para a dissipação de potência "total" que nos foi dada por SPICE nesta segunda simulação , vemos que é 1.15E -01 watts, ou 1,15 x 10 -1 watts. O poder de -1

múltiplos de três ( dez elevado à potência de-12 - 9, -6, -3 , 3, 6 , 9, 12 , etc.)
deciwatts (1,15 DW)

corresponde ao prefixo métrico " decisões ", mas geralmente nós limitamos nosso uso dos prefixos métricos em eletrônica aos associados com potências de dez que são Portanto, se queremos seguir esta convenção , devemos expressar esta figura como a dissipação de energia 0,115 watts ou 115 miliwatts (115 mW) , em vez de 1,15

mesma figura em engenharia / notação métrica

Talvez a maneira mais fácil de converter um número de notação científica para prefixos comuns métrica é uma calculadora científica definida como a "engenharia "ou" modo de visualização do sistema métrico " . Basta definir a calculadora para o modo de visualização , qualquer tipo figura notação científica em que usa as teclas correcta (consulte o manual do proprietário ) , pressione o "igual "ou" Enter ", e ele deve exibir a

Mais uma vez, eu vou estar usando SPICE como um método de demonstração de conceitos de circuito ao longo deste livro . Por conseguinte, é de seu interesse para compreender a notação científica para que você possa compreender o formato de saída de dados.

Contribuintes

Contribuíram para este capítulo estão listados em ordem cronológica de suas contribuições , das mais recentes primeiro. Consulte o Apêndice 2 (Lista de Contribuinte ) para datas e informações de contato.

Jason Starck (Junho 2000): a formatação do documento HTML, o que levou a uma edição muito mais bonito segundo.

Lições em circuitos elétricos Copyright ( C) 2000-2010 Tony R. Kuphaldt , nos termos e condições do Design Science License.

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