Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Электронные цепи непрерывного и импульсного действия..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
22.3 Mб
Скачать

Т

1

/п; скважность Q = - ; коэффициент заполнения

v = — ;

‘и

V

среднее значение (постоянная составляющая) последователь-

ности импульсов UСр =

у1 )Ги (/) с1/, где а (/) — аналитиче­

ское выражение формы

импульса. Для последовательности

Рис. 12.5. Временная диаграмма

грамма для определения пара­

для определения параметров по­

следовательности импульсов

метров перепада напряжения

импульсов прямоугольной формы с амплитудой UM сред­

нее значение равно UCp = у

UmtH=

.

Перепад напряжения характеризуется амплитудой Um и

длительностью фронта

или среза /с (рис.

12.6).

1. Охарактеризуйте различия между радиоимпульсом

и видеоимпульсом.

2.Какими параметрами характеризуется перепад на­ пряжения и перепад тока?

3.Поясните основные параметры одиночного импульса.

4.Поясните основные параметры последовательности импульсов.

Контрольные вопросы и упражнения

Г л а в а 13

ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЕ И ИНТЕГРИРУЮЩИЕ ЦЕПИ

13.1. ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ

Дифференцирующая цепь — линейный четырехполюсник (рис. 13.1), позволяющий получать выходные сигналы, амплитуда которых пропорциональна крутизне входного напряжения или тока. Пусть на входе цепи (рис. 13.1, а)

Рис. 13.1. Принципиальные схемы дифференцирующей цепи

Рис. 13.2. Временные диаг­ раммы напряжений

действуют импульсы напряжения прямоугольной формы с амплитудой Um (рис. 13.2, а). Рассмотрим характер изме­ нения напряжения (Дых. При подаче (Дх в цепи возникает ток /, обеспечивающий падение напряжения на резисторе R

 

^вых =

i R »

 

 

 

 

(13.1)

Величина тока i может быть определена из выражения

 

ивх = -I- J ш

+

iR.

 

 

(13.2)

Если

постоянная времени

т =

RC

цепочки

мала

по

сравнению с длительностью импульсах

t„,

то уравнение

(13.2) примет вид ивк =

j

idt.

 

Отсюда

i =

С

и

выходное

напряжение из

(13.1)

равно

UBых=

dw

.

RC-

Поэтому цепь, представленная на рис. 13.1, а, получила

название дифференцирующей. При

условии т

Д после

подачи импульса (Дх конденсатор

быстро

заряжается до

напряжения Um. Когда действие импульса

заканчивается,

напряжение заряда кондесатора прикладывается к рези­ стору R и на выходе появляется напряжение UBX обратной полярности, которое быстро исчезает с той же постоянной времени т. Таким образом на выходе формируются два раз­ нополярных остроконечных импульса (рис. 13.2, б). По­ этому эту цепь иногда называют укорачивающей.

Нели постоянная времени цепи велика по сравнению с длительностью импульса т Д, то и моменту Д оконча­

ния входного импульса конденсатор не успеет сколько-ни­ будь значительно зарядиться. Следовательно, если в выра­

жении (13.2) пренебречь величиной ис = -£-J *d/ по сравне­

нию с iR, то можно записать цвх « IR = ивых. Иными сло­ вами, в этом случае цепочка будет пропускать прямоуголь­

ные импульсы напряжения практически

неискаженными.

В момент t2 окончания действия входного

импульса напря­

жение на выходе станет равным напряжению заряда конден­ сатора ис и на выходе появится небольшой отрицательный импульс (рис. 13.2, в). В этом случае цепь называется пе­ реходной цепочкой.

На рис. 13.2, г показана форма выходного напряжения цепи при т « В этом случае происходит искажение вер­ шины импульса (значительный ее спад Д(У), но фронт и срез импульса не искажаются. На рис. 13.1, б приведена дифференцирующая цепь, выполненная из последователь­ ного соединения резистора R и катушки индуктивности L. Работа цепи аналогична рассмотренной выше.

Применяются дифференцирующие цепи для выполнения операции дифференцирования в ЭВМ, формирования остро­ конечных импульсов, используемых для запуска и синхро­ низации различных электронных схем, укорочения импуль­ сов и т. п.

 

13.2.

ИНТЕГРИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ

 

Интегрирующая

цепь выполняется из элементов R и

С или R w L (рис.

13.3). В отличие от дифференцирующей

цепи здесь

выходной

сигнал

снимается с

конденсатора С

в цепи рис. 13.3, а или с резистора R в цепи рис. 13.3, б.

Рассмотрим цепь рис. 13.3, а. Выходное напряжение

 

 

 

иа т = ± $ Ш .

 

(13.3)

Выходной ток

i

можно

определить

из

выражения

(рис. 13.2). Если постоянная

времени цепи

т =

RC будет

значительно больше длительности импульса т<^

то урав­

нение (13.2) примет вид иъх »

iR. Отсюда i =- ~^-и выход­

ное напряжение определится из выражения

(13.3) как

Ивых =

j* w„xdf. Поэтому такая цепь получила название

интегрирующей.

Форма выходного напряжения на выходе интегрирую­ щей цепи для рассматриваемого случая при подаче на вход

импульса прямоугольной формы (рис. 13.4, а) приведена на рис. 13.4, б. В момент tu при появлении на входе скачка напряжения, напряжение на конденсаторе равно нулю. Затем начинается заряд конденсатора и выходное напряже­ ние растет по экспоненциальному закону. В момент i2 на­

чинается

разряд конденса­

 

 

 

 

тора, и выходное напряже­

 

 

 

 

ние с постоянной времени

 

 

 

 

т = RC

падает до

нуля.

 

 

 

 

Эту цепь

иногда называют

 

 

 

 

расширяющей.

форма

 

 

 

 

Если

т

то

 

 

 

 

напряжения на выходе бу­

 

 

 

 

дет повторять

форму вход­

 

 

 

 

ного (рис. 13.4, в), т.е. цепь

 

 

 

 

будет переходной. Прит «

 

 

 

 

« /и выходное напряжение

 

 

 

 

имеет вид, изображенный

 

 

 

 

на рис.

13.4,

г.

 

и

1—

о

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tc

t

 

 

 

 

-К-Я

 

г

Рис. 13.3. Принципиальные схе­

Рис. 13.4. Временные

диаграммы

мы интегрирующей цепи

напряжений интегрирующей цепи

Интегрирующие цепи применяются для удлинения им­ пульсов или получения напряжения, изменяющегося по закону, близкому к линейному.

Контрольные вопросы и упражнения

1.Поясните условия, при которых на выходе дифференци­ рующей цепи формируются два разнополярных остроко­ нечных импульса. Проиллюстрируйте процесс формиро­ вания графически.

2.Поясните условия, при которых интегрирующая цепь является расширяющей. Проиллюстрируйте процесс фор­ мирования треугольного импульса графически.

3.Поясните условия, при которых электрические цепи (рис. 13.1, а и 13.4, о) будут пропускать входные прямоугольные импульсы напряжения на выход почти без искажения.