Электротехника и электроника. Электрические цепи при импульсном воздействии. (Лекция 12)

Литература:

1. Бакалов В.П., Игнатов А.Н., Крук Б.И. Основы теории электрических цепей и электроники: Учебник для вузов, - М.: Радио и связь, 1999 г, с. 103 –112.

2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для вузов, - М.: Высшая школа, 2004 г, с. 450 – 468.

3. Бычков Ю.А., Золотницкий В.М., Чернышев Э.П. Основы теории электрических цепей: Учебник для вузов, - СПб.: Издательство «Лань» 2002 г, с. 194 –202.

2. Дифференцирующие цепи

3. Интегрирующие цепи

4. Разделительные цепи

Суть всех методов заключается в том, что
воздействие разлагается на множество элементарных воздействий;
затем отыскиваются реакции цепи на выбранные элементарные воздействия;
полученные реакции суммируются.

Конкретные методы различаются между собой формой элементарных воздействий, суммой которых представляется заданное воздействие

Воздействие s1(t) разлагается на бесконечное множество гармонических составляющих. Распределение комплексных амплитуд этих колебаний – спектральную плотность S1(jω) находят с помощью прямого преобразования Фурье.

Неискаженным сигналом на выходе ЭЦ считают такой сигнал, который отличается от входного только амплитудой (масштабом) и сдвигом по времени (форма сигнала остается неизменной)

АЧХ цепи

АЧХ цепи

Линейные (частотные) искажения минимальны или отсутствуют

Линейные (частотные) искажения очень большие (весьма существенные)

Спектр входного сигнала

где s1/(x) - производная функции s(x) – величина скачка в момент времени t = x равна s1/(x)·dx

Анализируемая цепь описывается временными характеристиками: переходной характеристикой, импульсной характеристикой.

Определение №1. Переходной характеристикой h(t) ЭЦ называется реакция цепи на единичный скачок 1(t) воздействия.

Определение №2. Импульсной характеристикой g(t) ЭЦ называется реакция цепи на единичный импульс (дельта –импульс) δ(t) воздействия.

При известной импульсной характеристике цепи

Связь между частотной и импульсной характеристиками ЭЦ

Ошибка

Полезный эффект

При правильном подборе величины τ ЭЦ осуществляет безошибочное дифференцирование только в том случае, если на ее входе действует напряжение, изменяющееся с постоянной скоростью (включая и нулевую).

tИ/τ = 1

tИ/τ = 0,1

Полезная составляющая интегрирования

Погрешность интегрирования

t

Уровень постоянной составляющей U0

За счет разделительного конденсатора входное напряжение теряет постоянную составляющую: напряжение на выходе цепи не содержит ее.