3.Дифференцирующие и интегрирующие цепи.
Дифференцирующие
цепи. При подаче на вход скачка напряжения
напряжение на конденсаторе не возрастает
скачком, конденсатор заряжается по
экспоненте. Время заряда
;
.
Процесс заряда считается закончившимся,
если напряжение на конденсаторе достигает
90% от установившегося значения. Если
постоянная времени (
)
много меньше длительности импульса, то
за время импульса конденсатор успевает
зарядиться до установившегося значения
и находится в этом состоянии до подачи
отрицательного скачка, т.е. до окончания
действия импульса. Отрицательный скачек
передаётся через конденсатор на выход
схемы. При заряде и разряде конденсатора
напряжения на выходе после скачка
убывает по экспоненте т.к. на выходе
образуется остроконечные импульсы, то
такая цепь называется укорачивающая.
Интегрирующая цепь RC называется также удлиняющей цепью она применяется в генераторах линейного изменения U, генераторов развёртки осциллографа для формирования пилообразного U. Uс является выходным напряжением в данной цепи.
Интегрирующая цепь создаёт входное напряжение пропорциональное интегралу от входного напряжения. При подаче на вход прямоугольного импульса напряжение на конденсаторе не возрастает скачком, а увеличивается по экспоненте.
В 1 момент времени весь положительный скачёк прикладывается к резистору, а затем по мере заряда напряжения на резисторе уменьшается по экспоненте, а на конденсаторе увеличивается. Если много меньше чем длительность импульса, то конденсатор успевает за время действия импульса зарядится и поддерживает постоянное напряжение.
Если
много больше, чем длительность импульса
то формирование импульса, то формируется
пилообразное напряжение.
4.Диодные ограничители амплитуды.
Ограничители амплитуды - устройство, напряжение на выходе которых Uвых пропорционально входному напряжению Uвх до тех пор, пока последнее не достигает некоторого уровня, называемого порогом ограничения, после этого Uвых остаётся постоянным, не смотря на изменения.
а)
Напряжение на выходе ограничителя с характеристикой на (рис.а) следует за входным напряжением пока последние не превысит уровня Uогр. Дальнейшее увеличение Uвх не вызывает изменения Uвых. Такой вид ограничения называется ограничением по максимальному или ограничением сверху.
б)
На (рис.б,в) показаны характеристики, обеспечивающие соответственно ограничение по минимальному (снизу) и двухсторонние ограничение с уровнями ограничения Uогр.1 и Uогр.2
в)
На (рис.г) дана характеристика, обеспечивающая ограничение снизу на нулевом пороге ограничитель с такой характеристикой пропускает на выход напряжение только с положительной полярности.
Ограничитель, пропускающий на выход напряжения только отрицательной полярности, должен иметь характеристику расположенную в 3 квадранте.
г)
4.1.Последовательные диодные ограничители.
Ограничители с нулевым порогом ограничения.
а) Входное напряжение Uвх распределяется между диодами VD и резистором нагрузки Rн. От соотношения их сопротивлений зависит, какая часть Uвх выделяются на выходе. Сопротивление диода в прямом (пропускном) направлении Rпр много меньше сопротивления резистора нагрузки Rн. Поэтому положительная полуволна напряжения Uвх практически полностью выделяется на выходе.
Сопротивлений диода в обратном (не пропускном) направлении Rпр много меньше сопротивления резистора нагрузки Rн. По этому положительная полуволна напряжения Uвх практически полностью выделяется на диоде и Uвых≈ 0.
Из этого следует, что диодный ограничитель можно рассматривать как устройство с переменным коэффициентом передачи Кпер входного напряжения на выход
Кпер≈1, т.е. Uвых≈ Uвх
Кпер≈0, т.е. Uвых≈ 0.
б) Это кривые напряжений Uвых, Uвх, иллюстрирующие работу ограничителя (а). Рассмотренная схема обеспечивает ограничение входного напряжения снизу с порогом ограничения, равным нулю.
в,г) Ограничение сверху с нулевым порогом можно получить, изменив направление включения диода.
д) Как уже отмечалось, ограничитель с нулевым порогом ограничения применяются для исключения импульсов определённой полярности из последовательности разнополярных импульсов.