Дифференцирующая rl-цепь

Дифференцирующая RL-цепь показана на рис 2-33 б, выходное напряжение снимается с индуктивностьюL. В этом случае при рассмотрении процессов в цепи при дифференцировании прямоугольного импульса следует воспользоваться первым законом коммутации. Все рассуждения аналогичны тем, какие были при рассмотренииRC- цепей.

Следует отметить, что RL-цепи используются режеRC-цепей, так как конструктивно сложнее.

В связи с тем, что электрический фильтр является четырехполюсником, то для описания его используют коэффициент передачи(), с помощью которого можно определять диапазон пропускных частот. (рис 13-36).В том случае, если, то электрический импульс с высокой частотой будет пропускаться электрическим фильтром. Если, то электрический сигнал с низкой частотой будет подавляться.

Рис 13-36. Амплитудно-частотная характеристика ФВЧ.

Рассмотрим АЧХ интегрирующей RCцепи, изображённом на рис. 2-39а

Частный коэффициент передачи интегрирующей цепи равен

Если приравнять к 1/, то получают нижнюю границу полосы пропускания интегрирующейRC-цепи,

и это объясняет, что интегрирующая RCцепь не пропускает высокочастотных составляющих спектров входных сигналов. Также фильтры ещё называют сглаживающими или низкочастотными фильтрами

Интегрирующие цепи(фнч) (фильтр высоких частот)

Сигнал на выходе интегрирующей цепи пропорционален интегралу входного сигнала .

Схемы реальных интегрирующих цепей показаны на рис 13-37 а и 13-37 б. Коэффициент пропорциональности К в уравнении есть величина, обратная времени цепи(). Для цепиRC=RC, для цепиRL=L/R.

Рис 13-37. Схемы интегрирующих цепей.

Интегрирующая rc-цепь.

Эта цепь является также четырехполюсником.

В интегрирующий RC-цепи выходной сигнал (импульс напряжения) снимается с конденсатораC, то есть(смотри рис 13-37 а).

Рассмотрим, какую форму будет иметь сигнал на выходе, если интегрируемый сигнал (входной импульс) будет прямоугольной формы. При этом сначала, положим, что длительность входного импульса (смотри рис 13-38).

Рис 13-38. Интегрируемый сигнал (а) и сигнал на выходе интегрирующей RC-цепи (б),.

В момент включения цепи () напряжение на выходе в силу второго закона коммутации будет равно 0, а затем конденсатор будет заряжаться и напряжение на нем будет возрастать по экспоненциальному закону.

По истечению времени действия импульсов конденсатор полностью зарядится и в момент временинапряжение на нем достигнет. С этого момента действие импульса на цель прекращается, конденсатор начинает разряжаться по экспоненциальному законуи через время, равное, напряжение на нем спадет до 0.

Если , амплитуда и форма импульсов на выходе будут другими. Такие импульсы

Показаны на рис 2-39 б для случая, когда ,на рис 13-39 в для случая когдаи нас рис13-39 г.

Рис 13-39. Изменение формы импульса на выходе интегрирующей цепи в зависимости от соотношения между и.

Из формул и рис 13-39 следует, что в случае, если постоянная времени цепи , амплитуда выходного сигнала (импульса) будет меньше амплитуды входного сигнала. И она будет тем меньше, чем больше.

Для обеспечения более точного интегрирования постоянная времени цепи выбирается такой величины, чтобы она была значительно больше длительности интегрируемого импульса. При этом учитывается уменьшение амплитуды. Наиболее точное интегрирование, как и дифференцирование, можно осуществить с помощью операционных усилителей.