Название: Электронные цепи и микросхемотехника - Методические указания (Т. П. Петроченко)

Жанр: Технические

Просмотров: 1194


2. описание исследуемых схем

Предметом исследования являются схемы простых

RC-звеньев, изображенные на рис. 1 – 4, где пунктиром показаны основные базовые элементы исследуемых цепей (роль остальных будет пояснена далее).

Цепь, приведенная на рис. 1, представляет собой последовательное соединение сопротивления и емкости, с которой снимается выходное напряжение и подается в нагрузку. Одно из основных назначений этой цепи – подавление высших гармоник, находящихся в спектре входного сигнала и частоты которых лежат выше некоторой граничной частоты. Это объясняется тем, что с ростом частоты входного сигнала емкостное сопротивление уменьшается, что и приводит к уменьшению соответствующей доли высших гармоник в выходном сигнале. Это свойство цепи позволяет ее называть фильтром нижних частот.

Второе распространенное название этой цепи – интегрирующая цепь.  Как показывает  анализ  ее передаточной характе-

 

Рис. 1     Рис. 2

 

 

Рис. 3     Рис. 4

 

ристики, при выполнении условия неравенства wRC >> 1, где  произведение RC называется постоянной времени цепи, напряжение на ее выходе оказывается пропорциональным интегралу от входного напряжения.

Схема, приведенная на рис. 2 (показанный пунктиром фрагмент), называется фильтром высших частот. Ее назначение – подавление гармоник, частоты которых лежат ниже некоторой граничной частоты, зависящей, как и в предыдущей схеме, от величины RC.  При выполнении  неравенства wRC << 1 звено выполняет функцию дифференцирования – выходное напряжение оказывается пропорциональным производной от входного сигнала. (Выше и здесь речь идет о гармоническом входном сигнале с частотой w. При несинусоидальном входном сигнале под w следует понимать самое низкое значение частоты в спектре входного сигнала.) Отсюда и второе название цепи – дифференцирующая цепь.

Элементы RГ, CН отражают реальные параметры источника – его внутреннее сопротивление и емкость нагрузки.

Схема, приведенная на рис. 3, часто выполняет функцию компенсированного делителя напряжения, используемого при необходимости ослабления величины входного сигнала без искажения его формы. Здесь конденсаторы С1, С2 обеспечивают передачу быстрых изменений входного сигнала, а резисторы R1, R2 – медленных изменений.

И, наконец, схема, приведенная на рис. 4, структурно повторяющая схему рис. 2, обладает нечетко выраженными резонансными свойствами: на частоте  наблюдается максимум коэффициента передачи входного напряжения при нулевом фазовом сдвиге. Эту цепь часто используют как составную часть моста Вина в устройствах генерирования гармонических колебаний.