Estoy tratando de adquirir algunos conocimientos acerca de la generación de pulso, pero eso no es fácil. He tratado de derivar la potencia disipada por el resistor de entrada en mi generador de pulso, pero resulta ser mucho menor que la potencia real (si estoy en lo correcto). Donde está mi error ?
El generador de pulso es una simple relajación avalancha de transistor generador de impulsos.
Aquí está una foto
Edit: la 50ohm cable resistencias visibles en la foto, están desconectados. Sólo el 50 Ohm de la atenuator juega un papel aquí. Aquí está mi derivación de la potencia disipada:
El oscilador es accionado a través de un resistor \$R\$ (\$= R1+R2\$ en el esquema) la carga de un condensador \$C\$ (\$C_1\$ en el esquema) y la descarga a través del transistor en la resistencia de carga \$R_L\$ (=R4 en el esquema).
Podemos visualizar el pulso con el osciloscopio.
Vamos a suponer aquí que el pulso tiene aproximadamente la forma de un triángulo de ángulo recto, cuyo derecho ángulo de la esquina está en \$(0,0)\$. Vamos a \$V\$ ser la altura del triángulo (en Voltios), y \$\sigma\$ su base (en segundos). Así, la ecuación de la forma de pulso es de aproximadamente $$u(t) = V - {V\over \sigma}t.$$
Esto le da a la energía disipada en \$R_L\$ por un solo pulso: $$ E = {1\over R_L}\int_0^\sigma u^2(t) dt = {1\over R_L} \bigg[ -{\sigma\más de 3V}\bigg(V - {V\sobre \sigma} t\bigg)^3\bigg]_0^\sigma = {\sigma\sobre 3R_L}V^2 $$ (1/3 de la energía disipada por una onda cuadrada, en este sentido). Supongamos que la frecuencia de los pulsos es \$f\$, entonces la energía disipada en el \$R_L\$ en un segundo, que también es la potencia media, es $$ P_{media} = fE = {f\sigma\sobre 3R_L}V^2. $$
Ahora, estamos interesados en la evaluación de la capacitancia \$C\$. Vamos a \$V_{av}\$ ser el más pequeño de entrada tensión de alimentación tal que la avalancha de transistor oscilaciones se producen. El final de voltaje de los condensadores antes de su descarga en el transistor es aproximatively \$V_{av}\$, por lo que su energía es \$E_{cap} = CV_{av}^2/2\$. Pero esta energía es casi enteramente transmitida por el pulso para el transistor y \$R_L\$, así que, dejando de lado la energía desperdiciada por el transistor (que he comprobado a permanecer fresco), es igual a la energía \$E\$ calculado anteriormente. Esto conduce a: $$ C = {2\sigma\sobre 3R_L}{V^2\sobre V_{av}^2}. $$
Por último, vamos a evaluar la potencia disipada por el resistor \$R\$. Recordemos que la pérdida de energía en una resistencia de carga de una capacitancia \$C\$ hasta el voltaje de la fuente \$U\$ es \$CU^2/2\$ (el mismo que la energía almacenada en el condensador). Para una buena aproximación (desde \$1/f\$ es mucho mayor que el de \$\sigma\$), toda la corriente que fluye a través de \$R\$ es utilizado para cargar \$C\$.
Así, con \$U = V_{av}\$, tenemos finalmente que la energía disipada por \$R\$ en un segundo, o la potencia media es de aproximadamente $$ P^R_{media} = {1\over 2} f C V_{av}^2 = {f\sigma\sobre 3R_L}V^2 = P_{media}. $$ Este es un curioso resultado: la potencia disipada por el resistor de entrada es igual a la potencia disipada por la resistencia de carga.
Si \$U > V_{av}\$, luego tenemos $$ P_{media}^{R} = {f\sigma\sobre 3R_L}{U^2\sobre V_{av}^2} V^2 = {U^2\sobre V_{av}^2} P_{media}. $$
Aplicación para mi el generador (vea imágenes de arriba):
\$R_L = 50\ \Omega\$,
\$R = 41 +10 = 51\ k\Omega\$,
\$\sigma = 10\ ns\$,
\$\Delta = 40\ \mu s\$,
\$f = 1/\Delta = 25 \ kHz\$,
\$ V = 1.8\sqrt{1000} = 57\ V\$ (1.8 V en el osciloscopio, con atenuator 30db),
\$ V_{av} = 150\ V\$,
\$U = 160V\$
Esto le da $$ P_{media} = 5.4\ mW; $$ $$ C = 19\ pF, $$ $$ P_{media}^{R} = 5.8 \ mW; $$
Pero también he medido \$ I_{supply} = 0.6\ mA\$,
lo que da $$ P^R_{significa \ real} = R I^2_{suministro} \aprox 18\ mW. $$
Esto es mucho más que la potencia teórica. Donde es el error/suposición errónea ?
