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DP 8-1 Design the
circuit in Figure DP 8.1 so that v(t) makes the
transition from v(t) = 6 V to v(t) = 10 V in 10 ms after the switch is closed. Assume that the circuit is
at steady state before the switch is closed. Also
assume that the transition will be complete after 5 time constants. |
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Figure
DP 8.1 |
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For time before t = 0 assuming
circuit is in steady state we have |
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The voltage across the
capacitor is equal to voltage across R3 since they are in
parallel. We can determine that by
simple voltage division |
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So one condition we have is |
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So |
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At a later time the circuit is
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Again we can use current division and find our
next condtion. |
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And |
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Plug this back into first
equation and we get |
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or |
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Using time constant condition |
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Deactivating power supply to
find Thevenin resistance we have |
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So we have R1 and R3
in parallel |
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Using relation |
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Solve for C |
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So our circuit will work as
required changing from 6 V to 10 V in 10 ms if the
following equations hold: |
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There are clearly many
Possible answers choose a particular value of R1 and then
calculate the rest. So one answer can
be found by choosing R1 to be 1 kΩ |
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