Интегрирующая цепь rl: Дифференцирующая rl-цепь — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Дифференцирующая rl-цепь

Дифференцирующая RL-цепь показана на рис 2-33 б, выходное напряжение снимается с индуктивностьюL. В этом случае при рассмотрении процессов в цепи при дифференцировании прямоугольного импульса следует воспользоваться первым законом коммутации. Все рассуждения аналогичны тем, какие были при рассмотренииRC- цепей.

Следует отметить, что RL-цепи используются режеRC-цепей, так как конструктивно сложнее.

В связи с тем, что электрический фильтр является четырехполюсником, то для описания его используют коэффициент передачи(), с помощью которого можно определять диапазон пропускных частот. (рис 13-36).В том случае, если, то электрический импульс с высокой частотой будет пропускаться электрическим фильтром. Если, то электрический сигнал с низкой частотой будет подавляться.

Рис 13-36. Амплитудно-частотная характеристика ФВЧ.

Рассмотрим АЧХ интегрирующей RCцепи, изображённом на рис.

2-39а

Частный коэффициент передачи интегрирующей цепи равен

Если приравнять к 1/, то получают нижнюю границу полосы пропускания интегрирующейRC-цепи,

и это объясняет, что интегрирующая RCцепь не пропускает высокочастотных составляющих спектров входных сигналов. Также фильтры ещё называют сглаживающими или низкочастотными фильтрами

Интегрирующие цепи(фнч) (фильтр высоких частот)

Сигнал на выходе интегрирующей цепи пропорционален интегралу входного сигнала .

Схемы реальных интегрирующих цепей показаны на рис 13-37 а и 13-37 б. Коэффициент пропорциональности К в уравнении есть величина, обратная времени цепи(). Для цепиRC=RC, для цепиRL=L/R.

Рис 13-37. Схемы интегрирующих цепей.

Интегрирующая rc-цепь.

Эта цепь является также четырехполюсником.

В интегрирующий RC-цепи выходной сигнал (импульс напряжения) снимается с конденсатораC, то есть(смотри рис 13-37 а).

Рассмотрим, какую форму будет иметь сигнал на выходе, если интегрируемый сигнал (входной импульс) будет прямоугольной формы. При этом сначала, положим, что длительность входного импульса (смотри рис 13-38).

Рис 13-38. Интегрируемый сигнал (а) и сигнал на выходе интегрирующей RC-цепи (б),.

В момент включения цепи () напряжение на выходе в силу второго закона коммутации будет равно 0, а затем конденсатор будет заряжаться и напряжение на нем будет возрастать по экспоненциальному закону.

По истечению времени действия импульсов конденсатор полностью зарядится и в момент временинапряжение на нем достигнет. С этого момента действие импульса на цель прекращается, конденсатор начинает разряжаться по экспоненциальному законуи через время, равное, напряжение на нем спадет до 0.

Если , амплитуда и форма импульсов на выходе будут другими. Такие импульсы

Показаны на рис 2-39 б для случая, когда ,на рис 13-39 в для случая когдаи нас рис13-39 г.

Рис 13-39. Изменение формы импульса на выходе интегрирующей цепи в зависимости от соотношения между и.

Из формул и рис 13-39 следует, что в случае, если постоянная времени цепи , амплитуда выходного сигнала (импульса) будет меньше амплитуды входного сигнала. И она будет тем меньше, чем больше.

Для обеспечения более точного интегрирования постоянная времени цепи выбирается такой величины, чтобы она была значительно больше длительности интегрируемого импульса. При этом учитывается уменьшение амплитуды. Наиболее точное интегрирование, как и дифференцирование, можно осуществить с помощью операционных усилителей.

Дифференцирующие и интегрирующие цепи — презентация онлайн

Похожие презентации:

Основы теории цепей

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

Основные понятия и законы электрических и магнитных цепей, физические основы электротехники

Переходные процессы в цепях с сосредоточенными параметрами

Электротехника и электроника. Частотные характеристики электрических цепей

8 лекция. Простейшие электронные цепи и методы их анализа

Импульсные сигналы и переходные процессы. Общие сведения об импульсных сигналах

Комплексные параметры, частотные характеристики и операторные функции электрических цепей

Переходные процессы в цепях первого порядка

Электротехника.

Операторный метод анализа переходных процессов. (Лекция 13)

RC и LC цепи
Тема
ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЕ
И
ИНТЕГРИРУЮЩИЕ ЦЕПИ
План темы
1. Примеры одной и той же цепи в разном начертании
2. Последовательное, параллельное, смешанное соединения.
3. Соединения «звездой» и «треугольником».
4. Топологические элементы цепей.
5. Законы Кирхгофа.
6. Уравнения электрического равновесия.
4. Контрольные вопросы.
Подготовил Аширалиев Азизбек ДИ 14 19
Дифференцирующие цепи – это цепи, выходное
напряжение u2 которых пропорционально производной
входного напряжения u1 :
du1
u 2 1
,
dt
где 1 — некоторое действительное число

Интегрирующие цепи – это цепи, выходное напряжение
u2
которых
пропорционально
интегралу
входного
напряжения u1:
u 2 2 u1dt , где 2 — некоторое действительное число
Схемы дифференцирующих и интегрирующих цепей
Дифференцирующие цепи
Интегрирующие цепи
R
C
R
u1
u2
u2
L
R
u1
C
u1
L
u2
u1
R
u2
Обобщенная операторная схема
дифференцирующих и интегрирующих цепей
I1(p)
U1(p)
Z1(p)
I2(p)
Z2(p) U (p)
2
Z1(p) и Z2(p) – операторные сопротивления
U1(p) и U2(p) – операторные входное и выходное напряжения
I1(p) и I2(p) – операторные входной и выходной токи
Значок ≓ означает – можно поставить в соответствие
U(p) ≓ u – операторное изображение напряжения u
I(p) ≓ i – операторное изображение тока i
напоминание
В соответствие с теоремой дифференцирования
U 2 ( p) 1 pU1 ( p)
K 21 ( p )
U 2 ( p ) 1 pU1 ( p )
1 p
U1 ( p)
U1 ( p )
K21( p) 1 p
Аналогично, операторный коэффициент передачи по
напряжению интегрирующей цепи пропорционален p-1
K 21 ( p)
2
p
2 — некоторый постоянный коэффициент
Полагая I2(p) = 0
K 21 ( p )
Z 2 ( p)
1
Z1 ( p ) Z 2 ( p ) 1 Z1 ( p )
Z 2 ( p)
1
Z1 ( p)
1
Z 2 ( p)
Отсюда следует, что напряжение u2 на выходе простейших дифференцирующих и
интегрирующих цепей много меньше входного u1.

Увеличение u2 ведёт к
усложнению схем, например к применению операционных усилителей.
Z 2 ( p)
1 p Для дифференцирующей цепи постоянная времени должна быть
много меньше длительности дифференцируемого сигнала.
Z1 ( p)
Z 2 ( p) 2
Z1 ( p)
p
Для интегрирующей цепи постоянная времени должна быть
много больше длительности интервала интегрирования.
C RC
L
L
R
— постоянная времени цепи RC.
— постоянная времени цепи RL.
Дифференцирующая цепь RC
i
C
R
u1
u1 u C u R
uR R i
u1 u C
u2
du C
du1
i C
C
dt
dt
u R u2 Ri RC
du1
du
1
dt
dt
du1
u2
dt
C RC — постоянная времени цепи RC.
Интегрирующая цепь RC
i
u1
u1 u R
u1 u R u C
R
C
u2
1
u C idt
C
u R u1
i
R
R
1
1 u1
1
1
uC u2 idt dt
u1dt u1dt
C
C R
RC
1
1
u2
u1 dt u1 dt
RC
C RC
— постоянная времени цепи RC.

Дифференцирующая цепь RL
i
R
L
u2
u1
u1 u R u L
u1 u R
uL L
di
dt
uR
i
R
uR
d( )
di
L du R L du1
du
u L u2 L L R
1
dt
dt
R dt
R dt
dt
du1
u2
dt
L
L
R
— постоянная времени цепи RL.
Интегрирующая цепь RL
i
L
R
u1
u1 u L u R
u1 u L
u2
1
1
i u L dt u1 dt
L
L
1
R
1
u R u 2 R i R u1 dt u1 dt u1 dt
L
L
u2
L
L
R
R
1
u
dt
u1 dt
1
L
— постоянная времени цепи RL.

English Русский Правила

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение — Военный карьерный рост книги и т. д.

Аэрограф/метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Авиация — Принципы полетов, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ | Авиационные аксессуары | Общее техническое обслуживание авиации | Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache | Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH | Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook | и т. д…

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное вооружение и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Боевая инженерная машина | и т.д…

Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник — Основы, методы, составление проекций, эскизов и т. д.

Машиностроение — Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение | Армейская программа исследований прибрежных бухт | так далее…

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, оборудование для оказания первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации — Государственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы

Музыка — Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т.д.

Основы ядра — Теории ядерной энергии, химия, физика и т.
Справочники Министерства энергетики США

Фотография и журналистика — Теория света, оптические принципы, светочувствительные материалы, фотофильтры, копирование редактирование, написание публикаций и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота | Руководство по армейской фотографии, печати и журналистике

Религия — Основные религии мира, функции поддержки богослужений, свадьбы в часовне и т. д.

конденсатор — Доказательство RC и RL цепей в качестве интегратора и дифференциатора с использованием дифференциальных уравнений

Фотон показал основные математические соотношения тока и напряжения. Посмотрите на дифференциатор (инженеры не могут не ссылаться на схемы). Слева управляющая функция представлена источником напряжения (Vin), который меняется со временем:

^{имитация этой цепи — схема, созданная с помощью CircuitLab}

Ток создается Vin, общим для C1 и R1. . Как показал Фотон, ток пропорционален производной Vin. Но чтобы это было правдой, все Vin должны появиться на C1 . Это не оставляет напряжения на Vout (напряжение на R1 будет равно нулю).
Итак, мы немного пошли на компромисс и сказали, что Vout равно почти , дифференцируя Vin, пока Vout равно очень маленькому . Это приближение. Если Vin имеет слишком высокую скорость изменения, Vout становится слишком большим, и аппроксимация терпит неудачу.
Пример Vin:
Предположим, что Vin представляет собой рампу, напряжение которой увеличивается со временем…Vin=+10 вольт/сек. И допустим, что все это напряжение появляется на C1.
Тогда I = C * 10, I = 10 мкА
Этот ток создаст напряжение на резисторе R, равное 10 мкА * 100 Ом = +0,001 В. Теперь, если Vin начинается с нуля вольт и поднимается оттуда, какое-то время оно не превышает 0,001 В, поэтому нельзя сказать, что Vout представляет собой правильно дифференцированное напряжение. Но позже, когда Vout возрастает до большего напряжения (выше примерно 0,1 В), приближение становится более верным, и Vout возрастает до 0,001 В. Через некоторое время Vin становится намного больше, чем Vout, и Vout приближается очень близко к +0,001v.
А если Vin меняется слишком быстро , то Vout будет больше, что сделает приближение неверным. Эти схемы приближаются к своему математическому идеалу только тогда, когда Vout << Vin.

У вас есть интегратор (справа), где Vout представляет собой напряжение на конденсаторе. Здесь R2 должен видеть почти все Vin, чтобы ток был равен Vin/R2. И в этом случае Vout << Vin является необходимым условием истинности интегрирования. В этом случае Vin должно быть намного больше, чем Vout, и/или оно должно изменяться очень быстро.
Этот интегратор не может интегрировать устойчивое напряжение на Vin, потому что Vout в конечном итоге становится равным этому устойчивому напряжению (нарушение аппроксимации Vout << Vin). Он действительно интегрирует только быстрые изменения Vin, так что эти изменения Vout намного меньше, чем изменения Vin.

Пример Vin для случая резистор-индуктор
Опять же, Vin начинается с нуля и увеличивается линейно со скоростью 10 В/сек.

Дифференцирующая rl-цепь

Интегрирующие цепи(фнч) (фильтр высоких частот)

Интегрирующая rc-цепь.

Дифференцирующие и интегрирующие цепи — презентация онлайн

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

конденсатор — Доказательство RC и RL цепей в качестве интегратора и дифференциатора с использованием дифференциальных уравнений

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики