RL Devre Transfer Fonksiyonu Zaman Sabiti Filtre Olarak RL Devresi
Direnç direnç ve endüktör en temel doğrusal (gerilim ile akım arasındaki doğrusal ilişkiye sahip) ve pasif (enerji tüketen) elemanlardır. Direnç ve endüktör gerilim kaynağına bağlandığında, elde edilen devre RL devresi olarak adlandırılır.
RL Devresinin Türleri
Seri RL Devresi- Direnç direnç ve endüktör birbirine seri bağlı olduğunda, bu devre seri RL devresi olarak adlandırılır.
Paralel RL Devresi- Direnç ve endüktör birbirine paralel bağlı olduğunda ve bir gerilim kaynağı tarafından sürüklenirken, bu devre paralel RL devresi olarak adlandırılır.
Seri RL Devresinin Aktarım Fonksiyonu
Bir aktarım fonksiyonu, Laplace alanında bir sistemin çıktısının girdisine oranı olarak tanımlanır. Bu, RL devresi analizinde kullanılır.
Direnç ve endüktörün birbirine seri bağlı olduğu bir RL devresini düşünün.
Giriş besleme gerilimi Vin olsun,
VL endüktör L üzerindeki gerilim,
VR direnç üzerindeki gerilim,
ve I devrede akan akım olsun.
Şimdi aktarım fonksiyonunu bulmak için gerilim veya potansiyel bölücü kuralını uygulayın. gerilim bölücü kuralı, devrede herhangi bir elemanın üzerinden geçen çıkış gerilimini belirlemek için kullanılan en basit kuraldır.
Bu, gerilimin dirençler arasında bölünmesinin, ilgili direnç değerlerine orantılı olduğunu belirtir.
Gerilim bölücü kuralını kullanarak, endüktör üzerindeki gerilim VL şu şekilde hesaplanır:
Direnç üzerindeki gerilim VR şu şekilde hesaplanır:
Endüktör için aktarım fonksiyonu HL şu şekildedir:
Benzer şekilde, direnç için aktarım fonksiyonu HR şu şekildedir,
Akım
Devre seri olduğundan, direnç ve endüktör üzerindeki akım aynı olup, şu şekilde verilir:
RL Devresinde Zaman Sabiti
Bir RL devresinde zaman sabiti, akımın başlangıç hızla arttığı sürede maksimum değerine ulaşması için gereken zamandır.
Seri RL devresindeki zaman sabiti, endüktör değerinin direnç değerine oranına eşittir:
Burada,
T = saniye cinsinden zaman sabiti,
L = Henry cinsinden endüktör,
R = ohm cinsinden direnç.
RL devresinde, endüktörün akımı değiştirmeye karşı olan özelliğinden dolayı, devredeki akım düzgün bir şekilde artmaz. Başlangıçta hızlı bir artış gösterir, ancak maksimum değere yaklaşırken yavaşlar. Her zaman sabitinde, akım kalan mesafenin %63.2'si kadar artar. Grafikte gösterildiği gibi, RL devresinde akımın oluşması için 5 zaman sabiti gerekir.
RL Devresi Filtre Olarak
Düşük Geçiş RL Filtresi
Bir RL devresine değişken frekansta bir gerilim kaynağı sağlandığında ve devrenin çıkış gerilimi direnç R1 üzerinden alınırken, direnç R1 frekansından bağımsız olurken, indüktif reaktans frekansa orantılıdır (XL = 2πfL). Düşük veya sı
