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Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto UtenteUgoMela94 » 12 apr 2020, 15:01

Salve,

Stavo cercando di capire come funziona questo semplice circuito. Esso serve per la trasmissione di un segnale a 376kHz sovrapposto a quello della normale rete domestica a 50Hz (Per chi fosse interessato il circuito è presentato in questo video https://www.youtube.com/watch?v=lWiZ65n ... x=22&t=86s). Il mio dubbio riguarda il modo con il quale i due segnali vengono sommati.

Ipotizzo che l'IRFZ44n serva per dare energia al circuito formato dal condensatore e dall'induttore in modo che possa generare il segnale da sommare a quello a 50Hz: è usato, quindi, come un amplificatore del segnale generato dal 555. Ho anche capito che i valori del condensatore e induttore sono scelti in modo che la frequenza del segnale ausiliario sia di risonanza per il parallelo LC. Il mio dubbio riguarda il modo con il quale i due segnali vengono sommati quindi la parte del circuito delimitata dal rettangolo rosso. perché è fatto cosi?

Vorrei qualche indizio per capire meglio perché è fatto così.

Grazie
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[2] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 12 apr 2020, 15:46

In questo pomeriggio di Pasqua segregati in casa, provo a fornire una spiegazione generale
alla tue domanda.

gli impulsi o transitori smorzati a 376 kHz, generati aui capi del circuito risonante
composto da 100 uH in parallelo con 1,8 nF, sono appliocati alla rete 230 V tramite i due condensatori da 47 nF.
i condensatori da 47 nF devono presentare una impedenza (reattanza) elevatissima a 50 Hz,
ma un reattanza bassa a 376 kHz.
La tensione di alimentazione 220 Vac arriva alla presa tramite i conduttori che si presuppone siano lunghi decine/centinaio di mteri dal trasformatore/distributore dell'ENEL/TERNA.
Quindi i conduttori prsentano una induttanza che genera una reattanza trascurabile a 50 Hz, ma significativa a 376 kHz.
Quindi i condensatori a 47 kHz riescono a perturbare a 376 kHz la tensione di alimentazione 220 Vac. Si suppone che un ricevitore connesso a poche decine di metri di cablaggio rilevi il segnale a 376 kHz.

O forse le tua domanda era più specifica: perché due da 47 nF, uno solo non basterebbe ?
Si può discuterne.
Forse si, ma occorre modificare il circuito e forse renderlo meno sicuro.

Ora una mia domanda: a cosa serve quel circuito, che pare generare di continuo solo degli impulsi ?

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[3] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 12 apr 2020, 16:03

Sembra abbastanza chiaro che il 555 genera il segnale in frequenza
che pilota l'induttore creando 'un'oda che si propaga nella linea ac.
E' interessante vedere anche il ricevitore
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[4] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto UtenteUgoMela94 » 12 apr 2020, 18:22

gli impulsi o transitori smorzati a 376 kHz, generati aui capi del circuito risonante
composto da 100 uH in parallelo con 1,8 nF, sono appliocati alla rete 230 V tramite i due condensatori da 47 nF.
i condensatori da 47 nF devono presentare una impedenza (reattanza) elevatissima a 50 Hz,
ma un reattanza bassa a 376 kHz.
La tensione di alimentazione 220 Vac arriva alla presa tramite i conduttori che si presuppone siano lunghi decine/centinaio di mteri dal trasformatore/distributore dell'ENEL/TERNA.
Quindi i conduttori prsentano una induttanza che genera una reattanza trascurabile a 50 Hz, ma significativa a 376 kHz.
Quindi i condensatori a 47 kHz riescono a perturbare a 376 kHz la tensione di alimentazione 220 Vac. Si suppone che un ricevitore connesso a poche decine di metri di cablaggio rilevi il segnale a 376 kHz.


Ho capito grazie!

Ora una mia domanda: a cosa serve quel circuito, che pare generare di continuo solo degli impulsi ?


Stavo cercando di capire come funziona la trasmissione di segnali via Powerline. Il circuito serve per trasmettere impulsi tramite rete elettrica ad un vicino ricevitore che accederà una lampadina quando riceve una serie di impulsi.

Un'ultima domanda perché serve il circuito LC? perché non si può eliminare e usare semplicemente il e non si usare solo l'IRFZ44n ?
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[5] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 12 apr 2020, 19:35

perché non si può eliminare LC e usare semplicemente e usare solo l'IRFZ44n ?
:idea:
Si potrebbe, utilizzando un resistore forse da 100 ohm ? al posto di L e C.
Ma funzionerebbe meno bene. :(

Conosci la differenza di comportamento fra un pendolo ( o una altalena) e un sacco da pugilatore? :?:

Con il pendolo, se gli dai dei colpetti con una frequenza opportuna, gli fai fare delle ampie oscillazioni. L'altalena risuona :idea:

Con il sacco da pugilatore, anche se lo colpisci violentemente lo sposti di poco.

La massa e la forza di gravità si comportano come l'induttanza e la capacità.
Il sacco come una resistenza :-)
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[6] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto UtenteUgoMela94 » 12 apr 2020, 19:42

chiarissimo, grazie!
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[7] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto Utenteedgar » 12 apr 2020, 20:18

g.schgor ha scritto:E' interessante vedere anche il ricevitore

Potrei sbagliarmi ma oltre a a mangiarsi mezza semionda, ho l'idea che sia anche un po' duro di orecchio :mrgreen:

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[8] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 13 apr 2020, 9:11

Può darsi sia poco sensibile.
Occorrerebbe fare qualche calcolo, inizio, ma sono pigro, serve lavoro di gruppo :-) :

La reattanza di un condensatore da 22 nF:
X = 1/(6,28 x F x C) ; F = 376 kHz; C = 22 nF
X = 1/(6,28 x 22 x 10^-9 x 376 x 10^3) = 20 ohm controllate il calcolo

Il circuito risonante LC è poco smorzato per una tensione di uscita minore di 0,7 V (soglia conduzione del triac?) La sua reattanza alla risonanza (è una resistenza) sarà 1000 ohm ?? (senza perdite sarebbe infinita) Bisognerebbbe calcolarla supponendo un " Q " del circuito uguale cautelativamente a 20.
( L e C sono noti dallo schema elettrico).
I supposti 1000 ohm sono molto maggiori dei 20 ohm e dei 100 ohm del resistore.

Un resistore da 100 ohm, è un valore ragionevole per limitare la corrente al transitorio alla connessione alla rete.

Quanto può essere l'induttanza di 2 x 10 metri di conduttori ?
Aiutatemi, cercate nei manuali, o trovate la formula in qualche testo di fisica.
Dalla induttanza si calcola la reattanza a 376 kHz.

Poi si potrà abbozzare un partitore/attenuatore e calcolare che tensinoe arriva al gate del triac.
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[9] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 13 apr 2020, 12:12

edgar ha scritto:Potrei sbagliarmi ma oltre a a mangiarsi mezza semionda...

Hai ragione, pare che in quel circuito sia previsto un SCR, non un Triac, a prima vista pensavo fosse solo un errore nel disegno del componente ma invece il C106M è proprio un SCR.
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[10] Re: Circuito per combinare segnali a frequenze differenti

Messaggioda Foto Utenteedgar » 13 apr 2020, 13:40

Tipicamente il TRIAC ha bisogno di correnti di eccitazione più elevate rispetto ad un SCR, l'avranno scelto per questo
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