بجلی اور الیکٹرانکس

RC وقت اور فلٹر کیلکولیٹر

RC مستقل وقت، کیپیسٹر کی چارجنگ اور ڈسچارجنگ، اور غیر فعال لو پاس یا ہائی پاس فلٹر کا ردعمل نکالیں۔

01

درج کردہ قدریں

سپلائی یا ابتدائی وولٹیج کے 0% سے زیادہ اور 100% سے کم کا ہدف درج کریں۔

مثالی منبع اور اجزا، آؤٹ پٹ پر کوئی لوڈ نہیں۔ چارجنگ 0 وولٹ سے اور ڈسچارجنگ درج کردہ ابتدائی وولٹیج سے شروع ہوتی ہے۔

02

آپ کے نتائج

مستقل وقت · τ
—
کٹ آف تعدد
—
کیپیسٹر کا وولٹیج
—
وولٹیج کا تناسب
—
ہدف تک وقت—
ردعمل کا منحنی
فارمولاτ = R × C

RC چارجنگ، ڈسچارجنگ اور پہلے درجے کے فلٹر سمجھیں

ایک مزاحم اور کیپیسٹر سے وقتی مستقل، وقت کے ساتھ کیپیسٹر کے وولٹیج یا مثالی فلٹر کے تعددی ردِعمل کا اندازہ لگائیں۔ چارجنگ غیر چارج شدہ کیپیسٹر سے شروع ہوتی ہے؛ ڈسچارجنگ آپ کے درج کردہ ابتدائی وولٹیج سے شروع ہوتی ہے۔ فلٹر موڈ بغیر لوڈ کے پہلے درجے کے RC نیٹ ورک کی نمائندگی کرتے ہیں۔ اجزا کی ٹالرنس، لیکیج اور ماخذ یا لوڈ کی اضافی امپیڈنس اس حساب میں شامل نہیں۔

مرحلہ وار رہنمائی

  1. چارجنگ، ڈسچارجنگ، لو پاس یا ہائی پاس موڈ منتخب کریں۔ مزاحمت اور کیپیسٹنس درج کرتے وقت اکائیاں چیک کریں: خانوں کی طے شدہ اکائیاں kΩ اور nF ہیں۔
  2. ٹائمنگ کے لیے سپلائی یا ابتدائی وولٹیج، گزرا ہوا وقت ms میں اور مطلوبہ فی صد درج کریں۔ فلٹر کے لیے مثبت سگنل فریکوئنسی Hz میں درج کریں اور اسے دکھائی گئی کٹ آف فریکوئنسی سے ملائیں۔
  3. متعلقہ نتائج اور ردِعمل کا گراف پڑھیں۔ ٹائمنگ میں کیپیسٹر کا وولٹیج اور ہدف تک پہنچنے کا وقت دکھایا جاتا ہے؛ فلٹر میں وولٹیج گین، ڈیسی بل اور فیز دکھائے جاتے ہیں۔ گراف کے محور نارملائزڈ ہیں، اس لیے اس کی پوزیشن کو دکھائے گئے وقتی مستقل یا کٹ آف سے جوڑ کر دیکھیں۔

ترتیبات اور حدود

وقتی مستقل اور کٹ آف
مشترک وقتی مستقل τ = R × C ہے اور کٹ آف fc = 1 / (2πRC) ہے۔ کسی بھی جزو کو بڑھانے سے وقتی مستقل بڑھتا اور کٹ آف کم ہوتا ہے۔ ٹائمنگ اور فلٹر موڈ کے درمیان تبدیلی کے دوران یہ مقداریں دستیاب رہتی ہیں۔
مطلوبہ فی صد
ہدف لازماً 0% اور 100% کے درمیان ہونا چاہیے، کسی حد کے برابر نہیں۔ چارجنگ موڈ میں یہ آخری سپلائی وولٹیج کا حصہ ہے؛ ڈسچارجنگ موڈ میں یہ ابتدائی وولٹیج کا باقی رہ جانے والا حصہ ہے۔ مثالی قوت نمائی منحنی آخری قدر کے قریب ہوتا جاتا ہے مگر محدود وقت میں اس تک نہیں پہنچتا۔
گین اور فیز
فلٹر گین آؤٹ پٹ وولٹیج کا ان پٹ وولٹیج سے تناسب ہے، طاقت کا تناسب نہیں۔ لو پاس آؤٹ پٹ کیپیسٹر کے دونوں سروں سے لیا جاتا ہے؛ ہائی پاس آؤٹ پٹ مزاحم کے دونوں سروں سے لیا جاتا ہے۔ فیز کا نتیجہ منتخب مثالی نیٹ ورک میں سائنوسی آؤٹ پٹ کی ان پٹ کے لحاظ سے حالت بتاتا ہے۔

عملی مثال

R = 10 kΩ، C = 100 nF، 5 V سپلائی، 1 ms گزرے ہوئے وقت اور 90% ہدف کے ساتھ چارجنگ منتخب کریں۔ وقتی مستقل 1 ms اور کٹ آف تقریباً 159.155 Hz ہے۔

متوقع نتیجہ
RCτfcVc (1 ms)t (90%)
10 kΩ100 nF1 ms159.155 Hz3.1606 V2.30259 ms

1 ms پر کیپیسٹر کا وولٹیج تقریباً 3.1606 V، یعنی 63.2121% ہے؛ 90% تک پہنچنے میں تقریباً 2.30259 ms لگتے ہیں۔ 5 V سے ڈسچارج ہونے پر اسی گزرے ہوئے وقت میں تقریباً 1.8394 V حاصل ہوتے ہیں۔ لو پاس موڈ میں دکھائی گئی کٹ آف پر گین تقریباً 0.707107 V/V، سطح −3.0103 dB اور فیز −45° ہے۔

سوالات اور مسائل کا حل

ڈسچارجنگ پر جانے سے ہدف تک پہنچنے کا وقت کیوں بدلتا ہے؟

اب ہدف سے مراد باقی وولٹیج ہے، چارجنگ کے دوران حاصل ہونے والا وولٹیج نہیں۔ بڑا ہدف ڈسچارج میں جلد اور چارج میں دیر سے حاصل ہوتا ہے۔ باقی وولٹیج کا وہ فی صد منتخب کریں جو آپ کی مطلوبہ حد سے مطابقت رکھتا ہو۔

کیا اسے لوڈ سے منسلک فلٹر کا ردِعمل سمجھا جا سکتا ہے؟

ماڈل فرض کرتا ہے کہ آؤٹ پٹ کوئی کرنٹ نہیں کھینچتا اور ان پٹ ماخذ کوئی مزاحمت نہیں بڑھاتا۔ قابلِ ذکر لوڈ یا ماخذ کی مزاحمت سرکٹ کو بدل دیتی ہے۔ ان اثرات کو مناسب سرکٹ ماڈل میں شامل کریں؛ اس نتیجے کو لوڈ کے ساتھ ردِعمل نہ سمجھیں۔

ٹائمنگ یا فلٹر کے نتائج خالی کیوں ہیں؟

مزاحمت اور کیپیسٹنس مثبت ہونی چاہئیں۔ ٹائمنگ کے لیے وولٹیج اور گزرا ہوا وقت غیر منفی اور ہدف مجاز حدود کے اندر ہونا چاہیے؛ فلٹر فریکوئنسی مثبت ہونی چاہیے۔ نمایاں کیے گئے اندراج کو درست کریں اور یقینی بنائیں کہ درج کردہ اکائی خانے سے میل کھاتی ہے۔