59. Формирователи импульсов, интегрирующие и диффереренцирующие цепи, схемы, принцип формирования укороченных и удлиненных импульсов , применение.

Дифференцирующие цепи.

Ток проходит через конденсатор и связан с напряжением на конденсаторе ic=C* (dUc/dt).Чтобы воспользоваться результатом дифференцирования нужно создать напряжение пропорционально току. Это возможно в цепи , в которой выходное напряжение снимается с резистора Uвых= ic* R = R* C* (dUc/dt)=тау*(dUc/dt); тау= R* C. Но выходное напряжение зависит от напряжения входного и отличается от напряжения на конденсаторе. При дифференцировании возникает погрешность , которая выражается ошибкой :

Uвых=(тау* Uвх/dt ) - ( тау* Uвых/dt )

1 2

1) полезный результат дифференцирования.

2) ошибка- будет уменьшаться с уменьшением тау, ее не будет когда

( тау* Uвых/dt ) =0, Uвых=U= const . Отсутствие ошибки объясняется тем , что напряжение на конденсаторе Uс=Uвх – U, Uвых=U= const

Напряжение на конденсаторе изменяется по тому же закону , что и выходное , поэтому Uвых=(тау* Uс/dt ) = ( тау* Uвх/dt )

Графический анализ дифференцирования.

В момент т1 прикладывается Uвх=U, т.к. конденсатор не может мгновенно зарядится , то скачок напряжения выделяется на резисторе из-за малой тау , заряд конденсатора происходит сравнительно быстро , а Uвых устремляется к нулю . Когда Uвых=0, значение установившееся , оно является безошибочным, дифференциальным из-за Uвых=0, поэтому цепь называется укороченной или дифференцирующей.

Интегрирующие цепи. Напряжение на конденсаторе связано с током интегральной зависимостью Uс=1/С S ic* dt . Первоначально заряд конденсатора С=0 , тогда при С=0 напряжение на конденсаторе будет определять полное напряжение на конденсаторе. Единый закон изменения тока через конденсатор обеспечиват тау = R* C>>tинт, такую цепь

называют интегрирующей Uвых=1/С* R * S Uвх dt = 1/ Т S Uвых dt

Графический анализ интегрирования.

Ток в цепи изменяется так же , как изменяется входное напряжение , даже если входное напряжение будет постоянным , ток все равно будет меняться . Это говорит о том, что при интегрировании сушествует погрешность. Для снижения погрешности определяют предельное время интегрирования при котором ошибка не переходит допустимого значения. тау = R* C>>tинт, т.к. сопротивление конденсатора Хс= 1/WC<<R, поэтому все входное напряжение выделяется на резисторе, и Uвых= Uс=0,. За время действия прямоугольного импульса конденсатор медленно заряжается по экспонинциальному закону Uс= Uвых= Uмах *(1- е ^1/тау). Таким образом при тау = R* C>>tинт на выходе цепи выделяются растянутые импульсы с амплитудой импульса Uм вых<Uмах, поэтому такую цепь называют удлинняющей . Применение: в устройствах вычислительной техники, селекторах, телевизионной техники.