Дифференцирующие цепи
Ток через конденсатор связан с напряжением нам нем дифференциальной зависимостью 
. Чтобы воспользоваться результатом дифференцирования, нужно создать напряжение, пропорциональное току. Это имеет место в цепи, в которой выходное напряжение снимается с резистора R (рисунок 2.38)
, где 
.
|
| Рисунок 2.38 – Дифференцирующая RC-цепь |
Рассмотрим реакцию цепи на прямоугольный импульс длительностью tи (рисунок 2.39). В момент t1 к цепи прикладывается напряжение uвх=Um. Так как конденсатор C мгновенно зарядиться не может, то скачок напряжения выделяется на выходе. При малой постоянной времени τ зарядка конденсатора происходит сравнительно быстро, а напряжение на выходе с той же скоростью стремится к нулю – на выходе формируется положительный остроконечный импульс с амплитудой Um. С момента окончания входного импульса в цепи действует только напряжение uС, которое через генератор импульсов (его внутреннее сопротивление считаем равным нулю) прикладывается к выходу, т.е. Uвых с точностью до знака повторяет напряжение uС. Поэтому в момент t2 на выходе цепи появляется напряжение Um с отрицательной полярностью на нижнем выводе резистора R и с положительной полярностью на нижнем выводе (рисунок 2.38). Этот отрицательный перепад быстро спадает до 0, так как конденсатор быстро разряжается – на выходе формируется отрицательный остроконечный импульс.
|
| Рисунок 2.39 – Реакция дифференцирующей цепи на воздействие прямоугольного импульса |
|
|
|
RC-цепь с постоянной времени, много меньшей длительности входного импульса, называют дифференцирующей. Наиболее часто такую цепь используют для дифференцирования прямоугольных импульсов, в результате которого получаются короткие остроконечные импульсы. Поэтому дифференцирующую цепь также называют укорачивающей и обостряющей.
Остроконечные импульсы широко используются, в частности для запуска импульсных устройств. Сохраняя, по существу, крутой фронт исходного прямоугольного импульса, остроконечный импульс спадает настолько быстро, что не влияет на последующую работу запускаемого устройства.
Схема дифференциатора на операционном усилителе приведена на рисунке 2.40.
|
| Рисунок 2.40 – Схема дифференциатора на операционном усилителе |
Интегрирующие цепи
Напряжение на конденсаторе связано с током, протекающим через него интегральной зависимостью 
, где С – время интегрирования, t – постоянная интегрирования.
Рассмотрим интегрирующую RC-цепь (рисунок 2.41).
|
| Рисунок 2.41 – Интегрирующая RC-цепь |
Реакция интегрирующей цепи на воздействие прямоугольного импульса приведена на рисунке 2.42.
|
|
|
|
| Рисунок 2.42 – Реакция интегрирующей цепи на воздействие прямоугольного импульса |
Интегрирующую цепь также называют удлиняющий или сглаживающей. Интегрирующие цепи применяются в вычислительных устройствах, селекторах, телевизионной техники.
На рисунке 2.43 показано воздействие на интегрирующую цепь последовательности прямоугольных импульсов длительностью tи, пауза между которыми равна tп.
|
| Рисунок 2.43 – Реакция интегрирующей цепи на воздействие последовательности прямоугольных импульсов |
Интегратор также может быть построен на операционном усилителе (рисунок 2.44).
|
| Рисунок 2.44 – Схема интегратора на операционном усилителе |
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!