Прохождение сигналов через пассивные RC-цепи

Tt830

4.После этого в раскрывающемся списке вам необходимо указать название своей специальности (050501.65-18) и предмет, по которому вы проходите тестирование.

5. Работа с тестом возможна в двух режимах.

Обучение – время не ограничено и есть пояснения к неправильным ответам, а также функция «показать решение», где поясняется правильный ответ. Выбирайте «базовый» уровень (он посложнее начального).

Самоконтроль – ограниченное время тестирования (80 минут). Итоги теста видны после решения всех вопросов. Показываются правильные и неправильные ответы и уровень освоения дидактических единиц.

6. После этого можно кликнуть на неправильный вопрос и решить его заново. Это – тоже вариант обучения.

7. После некоторого числа тестов, когда у вас будут освоены ВСЕ дидактические единицы и достигнут ВЫСОКИЙ ПРОЦЕНТ выполненных заданий…

… необходимо сделать ПринтСкрин (такие же фото, как в этой инструкции).

Для этого вам необходимо:

· Остаться на странице с результатами тестирования

· Нажать одновременно Alt + PrtSc (нопка в верхнем ряду клавиатуры)

· Открыть Paint (стандартная программа Майкрософта)

· Вставить фотографию экрана (Ctrl + C)

· Сохранить полученный рисунок в формате.jpg.

· Название файла должно содержать вашу фамилию, группу, тестируемый предмет. Например: Иванова_ТГ-522_Экология.jpg

8. Этот рисунок необходимо отправить администрации следующим образом:

Зайти на сайт www.tt.rsvpu.ru

Ввести свою фамилию и номер студенческого и прикрепить файл в появившемся окне.

Отправить ПринтСкрины необходимо не позднее 19 октября.

Отправку Вами ПринтСкринов я это буду отслеживать на этом же сайте как куратор.

Удачи))

Будут вопросы – пишите или звоните мне.

С уважением,

Чебыкина Ирина Витальевна

Интегрирующая цепь (рис. 1) предназначена для интегрирования входных сигналов во времени в соответствии с выражением

где u _вых(0) – начальное значение выходного сигнала в момент t = 0; k – коэффициент пропорциональности.

Рис. 1

Для случая u вых(0) = 0 запишем . Для повышения точности интегрирования нужно, чтобы выполнялось условие:

| u _вых| << | u _вх|. (1)

Тогда вторым слагаемым можно пренебречь и принять

. (2)

Из (2) видно, что u _вых(t) зависит от постоянной времени цепи τ = RC, увеличение которой наряду с (1) приводит к повышению точности интегрирования.

Произведем анализ сигналов при прохождении через интегрирующую цепь прямоугольного импульса, имеющего идеальные фронты и максимальное значение входного напряжения u _вх (рис. 2).

Рис. 2

Входной прямоугольный импульс не только преобразуется по форме, но и растягивается по длительности. Выходное напряжение в момент времени t = 0 равно нулю, а затем нарастает по экспоненциальному закону

. (3)

При анализе схем, описывающихся уравнениями первого порядка, полезно знать характерные значения экспоненциальных функций

,

графическое изображение, которых приведено на рисунке 3.

График экспоненциальной функции легко изобразить, зная начальную точку экспоненты, асимптотический уровень (то есть тот уровень, к которому стремится экспонента) и постоянную времени, характеризующую экспоненту. Начальную точку экспоненты находят, используя законы коммутации. Асимптотический уровень и постоянную времени определяют в результате анализа схемы.

Рис. 3

Используя разложение функции в ряд Маклорена для получим (3) в виде:

Ограничившись первыми тремя членами, будем иметь

(4)

Первый член в (4) отражает u _вых (t) при идеальном интегрировании. Второй член соответствует значению ошибки интегрирования δ, которая имеет наибольшее значение при t = t _и:

(5)

К моменту окончания импульса выходное напряжение достигает значения

а затем убывает по экспоненциальному закону до нуля с постоянной времени τ.

Рассмотренная простейшая RC -цепь не эффективна для точного интегрирования входных сигналов. Относительная погрешность интегрирования при

t = t _и определяется как

Зададимся погрешностью интегрирования γ ≤ 1% при t = t _и. Тогда γ = 0,01 и t _и/ τ = 0,02, т.е. выбирать необходимо такую RC -цепь, постоянная времени которой в 50 раз больше длительности входного импульса.

Простейшие интегрирующие RC -цепи могут быть использованы там, где желательно иметь малые пульсации выходных напряжений. Это прежде всего относится к сглаживающим фильтрам выходных сигналов выпрямителей. В этом случае для расчета RC -цепи обычно выбирают τ = 5 t _и.

Анализ прохождения сигналов через RC -цепи усложняется, если учитывать величину сопротивления нагрузки z _н.

Дифференцирующая цепь (рис. 3) применяется тогда, когда необходимо осуществить дифференцирование входных импульсов, т.е осуществить преобразование

где m – коэффициент пропорциональности.

Рис. 3

Сигнал на выходе RC -цепи определяется как а напряжение на конденсаторе – u c = u вх – u вых.

Поэтому

Дифференцирующая RC -цепь будет успешно выполнять свои функции, если будет выполняться условие

.

При этом можно записать

.

Кроме того, необходимо уменьшать постоянную времени RC -цепи, что противоположно требованию в случае интегрирующей цепи. Однако в обоих случаях u _вых должно быть небольшим.

Часто стоит задача передачи импульсов через дифференцирующие цепи с минимальными искажениями, например, в усилителях низкой частоты с межкаскадными RC- связями.

Произведем анализ работы такой цепи при прямоугольном входном сигнале (рис. 4). Пусть конденсатор С к моменту прихода прямоугольного импульса был полностью разряжен. Скачек напряжения u _вх в цепи в момент времени t = 0 создает скачек тока i = u _вх / R. При этом u _вых(0) = i R = u _вх. Затем u _вых уменьшается по экспоненциальному закону

.

Рис. 4

Относительный спад плоской вершины за время действия входного импульса определяется выражением . Таким образом, для передачи импульсов с малыми искажениями (∆ А = min) необходимо, чтобы t >> t и, в отличии от простой дифференцирующей цепи. Обычно выбирают t ≥ 10 t и.

По окончании входного импульса в момент t = t _и возникает скачек тока

i = – u _вх / R, который создает на выходе отрицательный перепад напряжения, равный – u _вх. После чего конденсатор С разряжается по экспоненциальному закону (см. рис.4).

Параметры RC -цепей при расчете межкаскадных связей в усилителях низкой частоты выбирают исходя из получения необходимой нижней граничной частоты полосы пропускания w _н = 1/ RC.

Дата добавления: 2015-07-02