Отчет
По лабораторной работе на тему
«Физическая модель цепей входа и выхода электрических приборов».
Выполнил: гр. ОИБ-234
Пролеев Д.А.
Стаковский И.И.
Чистякова О.С.
Принял: Шапаренко Ю.М.
 |
Санкт-Петербург
Физическая модель цепей входа и выхода цепей электрических приборов.
Цель работы.
С помощью электрической цепи из резисторов Rv и конденсаторов Cv построить физическую модель импенданса входной цепи ЭП.
Теоретические сведения.
 Входная
цепь
| ЭП |   Выходная цепь
|
Дифференцирующая цепь(ДЦ).
Пассивные линейные электрические цепи, содержащие линейные резисторы (R) и конденсаторы (C), могут применяться для укорочения или расширения импульсов, что соответствует приближенному дифференцированию или интегрированию импульсов (по времени). Такие цепи называются дифференцирующими или интегрирующими. Дифференцирующая RC-цепь:
Характер преобразования входного импульса Uвх(t) в денной цепи определяется соотношением между длительностью этого импульса tи и постоянной времени цепи tи=RC.
Если на вход цепи подан идеальный прямоугольный импульс высотой Uи и длительностью tи, то сигнал на выходе цепи имеет вид
В начальные моменты t=0 выходное напряжение Uвых(t=0)= Uи, т. Е скачок входного сигнала полностью передается через конденсатор С на выходе цепи. При t>0 выходное напряжение спадает по экспоненте; скорость этого спада определяется постоянной времени. Физически спад выходного напряжения объясняется зарядом конденсатора С от источника сигнала. По мере заряда конденсатора напряжение на нем нарастает, стремясь к значению Uи. Соответственно этому снижается выходное напряжение, которое согласно закону Кирхгофа равно Uвых(t)=Uвх(t)-Uc(t).
Если tи существенно меньше, чем tи, то конденсатор С очень быстро заряжается до значения Uи, выходное напряжение также быстро спадает от того значения до нуля. В результате, в момент t=0 формируется положительный остроконечный импульс.
В момент t=tи входной сигнал скачком спадает от значения Uи до нуля. Этот отрицательный перепад также полостью передается конденсатором на выход цепи в виде отрицательного скачка. Физически это объясняется тем, что заряженный до напряжения Uи конденсатор С в момент времени T=Tи начинает разряжаться через источник и резистор. Ток разряда противоположен току заряда, что и определяет отрицательную полярность выходного импульса на резисторе в этот момент времени. При t<tи конденсатор разряжается также быстро, ибо постоянная времени цепи остается прежней. В результате, на выходе цепи формируется отрицательный остроконечный импульс.
Два разнополярных остроконечных импульса, формируемые данной цепью при условии t<<tи, соответствуют приближенному дифференцированию входного прямоугольного импульса. Поэтому такую цепь называют дифференцирующей, хотя фактически она осуществляет укорочение входного импульса. Дифференцирующие (укорачивающие) цепи широко применяются для формирования коротких запускающих и синхроимпульсов в различных электронных узлах и устройствах.
Если tц>>tи, то процесс заряда конденсатора протекает очень медленно, за время действия входного импульса конденсатор не успевает сколько-нибудь заметно зарядиться. Поэтому выходной импульс практически повторяет входной. Подобная цепь называется разделительной; она передает на выход импульсный сигнал, почти не изменяя его форму, но при этом разделяет вход и выход по постоянному току.
