Интегрирующая цепь - интегральный резистор

R2

C R дифференцирующая цепь

Рассмотрим две последние схемы подробнее, т.к. они часто применяются в схемотехнике.

Дифференцирующая цепочка. Ищем амплитуду выходного сигнала U_вых =(U_выхU_вых^*).

Здесь U^* - комплексно сопряженная величина. Определяем величину тока в цепи по закону Ома для суммарного импеданса:

U_вых/U_вх На высоких частотах (ВЧ) U_вых  U_вх,

1на НЧ U_вых  0, т.е. получили фильтр высоких частот (ВЧФ).



Для синусоидального сигнала единичной амплитуды

R>> 1кОм.

Для импульсного сигнала диаграмма будет такая: U_вх

I 0

U_вых

U_вх U_вых 0

Интегрирующая цепочка. Линия задержки. Фильтр низких частот (НЧФ).

I U_вых/U_вх 1

R

U_вх U_вых R_н

U_вых = I  Z_вых, I = U_вх/Z_

логарифм. масштаб

.

для синусоидальных сигналов.

При малых RС () U_вых  - получили фильтр низких частот.

Выход фильтра низких частот (НЧФ) можно использовать как самостоятельный источник питания: при больших RС, U_вых<< U_вх  т.е. ток пропорционален U_вх, почти идеальный генератор.

U_вх

участок линейной зависимости имеет 10%

t ошибку при 10% изменении входного напряжения.

U_вых Z_вых  Z_С 0 на высоких частотах.

Для Z_вх в схеме НЧФ учитывается номинал R (например,1 кОм)

t плюс сопротивление нагрузки R_н на низких частотах,

на высоких частотах учитывается только R=1 кОм.

В качестве генератора тока используют резистор большого номинала.

Cудя по виду выходного сигнала НЧФ, можно получить аппроксимацию пилообразного сигнала.

Вернемся к резистору. Эквивалентная схема интегрального резистора представляет собой фильтр низких частот с постоянной времени = RC/2.

Время нарастания фронта от 0,1 до 0,9 амплитуды составляет 2,2, ширина полосы по уровню 3 дБ (частота сопряжения),  RC.

Частотная характеристика интегрального резистора с учетом его эквивалентной схемы фильтра низких частот:

U_вых/U_вх 1 наклон –6дБ/октаву, lg(Z_вх/R)

0  (логарифмический масштаб)

1 10 100

_-3дБ = 1/RC

Точка -3 дБ находится на частоте f = 1/2RC.

Температурную зависимость номинала резистора характеризует температурный коэффициент сопротивления (резистора) - ТКС (ТКР).

R = R⁰(1 + TKC T), T- диапазон температур, R⁰ - сопротивление при комнатной температуре.

Для самого распространенного типа ИР в сжатом базовом слое (пинч-резистор),

ТКС=2-5*10^-3 град^-1. В миллиамперном диапазоне токов изменение падения напряжения на килоомном резисторе составит 2-5 мВ.