Радиосигналы и переходные явления в радиоцепях

Радиосигналы и переходные явления в радиоцепях

Гоноровский И.С. Радиосигналы и переходные явления в радиоцепях. М.: 1954 г. — 326с. Настоящая монография представляет собой развитие и обобщение предыдущих работ автора в области теории переходных процессов в радиотехнических устройствах. Автор стремился сделать книгу доступной для возможно большего круга научных работников, радиоспециалистов и студентов радиофакультетов. Оглавление ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. НЕПЕРИОДИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. ЧАСТОТНЫЕ СПЕКТРЫ § 1.1. Интегральные преобразования Фурье § 1.2. Некоторые свойства преобразований Фурье § 1.3. Частотные спектры некоторых распространённых функций § 1.4. Гармоническое колебание в заданном интервале времени § 1.5. Спектральная плотность группы равноотстоящих импульсов § 1.6. Распределение энергии в спектре ГЛАВА 2. ПРОХОЖДЕНИЕ НЕПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ § 2.1. Распространение интеграла Фурье на комплексное переменное. Преобразование Лапласа § 2.2. Образование замкнутого контура интегрирования. Применение теоремы о вычетах § 2.3. Процессы установления в линейных системах с сосредоточенными постоянными § 2.4. Прохождение импульсов через апериодический усилитель § 2.5. Компенсированный усилитель § 2.6. Дифференцирующие и интегрирующие цепи § 2.7. Ударное возбуждение колебаний § 2.8. Включение гармонической эдс в колебательный контур ГЛАВА 3. КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ § 3,2. Система линейных уравнений для пассивной цепи § 3.3. Энергетические функции § 3.4. Двухполюсники. Теорема о реактивном сопротивлении § 3. 5. Коэффициент передачи четырёхполюсника § 3.6. Связь между вещественной и мнимой частями коэффициента передачи § 3.7. Связь между модулем и фазой коэффициента передачи § 3.8. О наклоне фазовой характеристики ГЛАВА 4. ВОЗДЕЙСТВИЕ СЛОЖНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИХ СИЛ НА ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ § 4.2. Решение, основанное на контурных интегралах § 4.3. Определение изображения для некоторых периодических функций § 4.4. Примеры исследования действия сложной периодической эдс на линейные системы § 4.5. Действие периодической последовательности импульсов на колебательный контур ГЛАВА 5. НЕРЕГУЛЯРНЫЕ СИГНАЛЫ § 5.1. Основные характеристики нерегулярного сигнала § 5.2. Совокупность гармонических колебаний с случайными фазами § 5.3. Хаотическая последовательность импульсов § 5.4. Условное представление нерегулярного сигнала в виде тригонометрического ряда § 5.5. Функция корреляции для нерегулярных сигналов § 5.6. Прохождение нерегулярных сигналов через линейные системы § 5. 7. Распределение для нерегулярного телеграфного сигнала, пропущенного через узкополосный фильтр § 5.8. Прохождение нормально распределённого сигнала через линейные системы ГЛАВА 6. МОДУЛИРОВАННЫЕ КОЛЕБАНИЯ § 6.2. Связь между спектром модулирующей функции и спектром модулированного колебания при амплитудной модуляции § 6.3. Спектр колебания с огибающей в виде единичного скачка § 6.4. Особенности колебания при угловой модуляции § 6.5. Определение частотного спектра при угловой модуляции методом функции корреляции § 6.6. Приложение метода функции корреляции к предельному случаю медленной гармонической угловой модуляции § 6.7. Распределение мощности в спектре при радиотелефонной частотной модуляции § 6.8. Радиотелефонная частотная модуляция. Исследование общего решения ГЛАВА 7. ПРОХОЖДЕНИЕ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ ЧЕРЕЗ РЕЗОНАНСНЫЕ СИСТЕМЫ § 7.2. Прохождение модулированных колебаний через одиночный колебательный контур § 7.3. Многостуиенный резонансный усилитель § 7. 4. Симметрично расстроенные контуры § 7.5. Полосовые фильтры § 7.6. Применение теоремы наложения к огибающим ГЛАВА 8. КВАЗИСТАЦИОНАРНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛОВ В ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ § 8.1. Решение, основанное на разложении коэффициента передачи в степенной ряд § 8.2. Случай гармонической электродвижущей силы § 8.3. Приложение общего решения к единичному скачку эдс § 8.4. Распространение общего решения на модулированноё колебание § 8.5. Определение коэффициентов степенного ряда для … ГЛАВА 9. ПРОХОЖДЕНИЕ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ § 9.2. Общее решение § 9.3, Приложение метода мгновенной частоты к расчёту искажений при гармонической частотной модуляции § 9.4. Определение огибающей амплитуд на выходе избирательной системы при качании частоты эдс § 9.5. Действие эдс с качающейся частотой на избирательную систему с «предельным» коэффициентом передачи § 9.6. Имнульсная частотная модуляция ГЛАВА 10. ПЕРЕХОДНЫЕ В ВЛЕНИЯ В ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЛИНИЯХ § 10.2. Падающая волна при включении произвольного напряжения § 10.3. Отражение волны у конца линии § 10.4, Многократное отражение воли в линии конечной длины § 10.5. Устанавливающийся режим в линии, короткозамкнутой на конце § 10.6. Устанавливающийся режим в разомкнутой линии § 10.7. Устанавливающийся режим в фидере, нагруженном короткой линией ПРИЛОЖЕНИЕ I. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ФУНКЦИЙ КОМПЛЕКСНОГО ПЕРЕМЕННОГО § I.2. Интегральная формула Коши § I.3. Особые точки. Теорема вычетов ПРИЛОЖЕНИЕ II. ПРИМЕЧАНИЯ

Интегрирующая цепь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Cтраница 2

Интегрирующей цепью ( ИЦ) называют четырехполюсник, сигнал на выходе которого пропорционален интегралу от входного сигнала.  [16]

Интегрирующей цепью называют четырехполюсник, сигнал на выходе которого пропорционален интегралу от входного сигнала.  [17]

Двухзвенная интегрирующая цепь, состоящая из элементов RS, Сз, Re, C4, выделяет из смеси синхроимпульсов полукадровый сигнал синхронизации. При этом фильтр подавляет сигналы строчной синхронизации и кратковременные помехи.  [18]

Вторая интегрирующая цепь составляется аналогично.  [19]

Функции интегрирующих цепей в устройствах импульсной техники могут быть различны. Очевидно, для этой цели необходимо выполнение неравенства ( 1 — 3) с возможно большим запасом. При том же условии эта цепочка может быть применена для формирования линейно изменяющихся напряжений. В этом случае нас будет интересовать не постоянная составляющая, а фронт выходного напряжения вых ( 0, который может быть весьма близок к линейному, если импульсы вх ( t) прямоугольны.  [20]

В интегрирующей цепи необходимо последовательно: емкостью, с которой снимается напряжение выхода 2 — с. Величина г должна быть относительно большой, чтобы напряжение ис на конденсаторе было пренебрежимо мало по сравнению с напряжением ri на сопротивлении.  [21]

Наличие интегрирующей цепи может все же оказаться полезным для подавления высоких частот собственных колебаний, возбуждаемых почему-либо одновременно с основными. Напротив, если необходимо обнаружить именно высшие частоты, то это достигается лучше включением дифференцирующей цепи.  [22]

Отклик интегрирующей цепи на обобщенный телеграфный сигнал при т0 0 3 / и приведен на рис. 7.14, а при т0 3 / — на рис. 7.15. В соответствии с этими рисунками плотности вероятности выходных процессов, характеризующие частоту встречаемости различных мгновенных значений, приведены на рис. 7.16. Из рисунков видно, что при т0тк происходит нормализация процесса.  [23]

Блок-схема приемника частотно-манипулированных сигналов.| Схема для приема частотио-манипулированных сигналов.  [24]

Благодаря интегрирующей цепи RC лампа автостопа остается запертой и во время относительно коротких пауз между посылками.

В это время усиление приемника регулируется автоматической регулировкой усиления. При длинной паузе лампа автостопа отпирается и ее анодный ток создает на сопротивлении Rn большое отрицательное напряжение, запирающее усилительные лампы приемника.  [25]

На интегрирующую цепь ( рис. 6.2) подается тот же сигнал, что и в предыдущей задаче. Постоянная времени цепи RC 0 5 мкс.  [26]

На интегрирующую цепь ( см. рис. 6.2) подается тот же сигнал, что и в предыдущей задаче. Постоянная времени цепи RC — 2 мс.  [27]

На интегрирующую цепь

( см. рис. 6.2) в момент г 0 подается тот же сигнал, что и в предыдущей задаче.  [28]

На интегрирующую цепь ( см. рис. 6.2) воздействует то же колебание, что и в предыдущей задаче.  [29]

Переходная характеристика ( а и амплитудно-частотная характеристика ( б замкнутой системы с коррекцией интегрирующей цепью.  [30]

Страницы:      1    2    3    4    5

8.11: Цепи дифференциатора и интегратора

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

1861

• Tony R. Kuphaldt
• Schweitzer Engineering Laboratories via All About Circuits

Вводя электрическое реактивное сопротивление в контуры обратной связи схем операционного усилителя, мы можем заставить выход реагировать на изменения входного напряжения в течение раз . Получив свои названия из соответствующих функций исчисления, интегратор выдает выходное напряжение, пропорциональное произведению (умножению) входного напряжения и времени; а дифференциатор (не путать с дифференциалом ) выдает выходное напряжение, пропорциональное скорости изменения входного напряжения.

Что такое емкость?

Емкость можно определить как меру сопротивления конденсатора изменениям напряжения. Чем больше емкость, тем больше оппозиция. Конденсаторы препятствуют изменению напряжения, создавая ток в цепи: то есть они либо заряжаются, либо разряжаются в ответ на изменение приложенного напряжения. Таким образом, чем больше емкость конденсатора, тем больше будет его ток заряда или разряда при любой заданной скорости изменения напряжения на нем. Уравнение для этого довольно простое:

Дробь dv/dt представляет собой расчетное выражение, представляющее скорость изменения напряжения во времени. Если бы источник постоянного тока в приведенной выше схеме постоянно увеличивался от напряжения 15 вольт до напряжения 16 вольт в течение 1 часа, ток через конденсатор, скорее всего, был бы очень мал из-за очень низкого напряжения. скорость изменения напряжения (dv/dt = 1 вольт/3600 секунд). Однако, если бы мы постепенно увеличивали напряжение питания постоянного тока с 15 В до 16 В в течение более короткого промежутка времени в 1 секунду, скорость изменения напряжения была бы намного выше, и, следовательно, зарядный ток был бы намного выше (в 3600 раз выше, если быть точным). точный). Одинаковая величина изменения напряжения, но сильно отличается скорость изменений, что приводит к совершенно разным величинам тока в цепи.

Чтобы придать этой формуле некоторые точные числа, если бы напряжение на конденсаторе емкостью 47 мкФ изменялось с линейной скоростью 3 вольта в секунду, ток «через» конденсатор был бы (47 мкФ) (3 В/с) = 141 мкА.

Мы можем построить схему операционного усилителя, которая измеряет изменение напряжения путем измерения тока через конденсатор и выводит напряжение, пропорциональное этому току:

Виртуальный эффект земли

На правой стороне конденсатора поддерживается напряжение 0 вольт из-за эффекта «виртуальной земли». Следовательно, ток «через» конденсатор возникает исключительно из-за изменения входного напряжения. Стабильное входное напряжение не вызовет ток через C, но изменяющееся входное напряжение вызовет.

Ток конденсатора проходит через резистор обратной связи, создавая на нем падение, равное выходному напряжению. Линейная положительная скорость изменения входного напряжения приведет к устойчивому отрицательному напряжению на выходе операционного усилителя. И наоборот, линейная отрицательная скорость изменения входного напряжения приведет к устойчивому положительному напряжению на выходе операционного усилителя. Эта инверсия полярности от входа к выходу связана с тем, что входной сигнал отправляется (по существу) на инвертирующий вход операционного усилителя, поэтому он действует как инвертирующий усилитель, упомянутый ранее. Чем быстрее скорость изменения напряжения на входе (как положительного, так и отрицательного), тем больше напряжение на выходе.

Формула для определения выходного напряжения для дифференциатора выглядит следующим образом:

Индикаторы скорости изменения для технологического оборудования

Приложения для этого, помимо представления функции вычисления производной внутри аналогового компьютера, включают скорость изменения — изменение индикаторов для КИПиА. Одним из таких применений сигнала скорости изменения может быть мониторинг (или управление) скоростью изменения температуры в печи, где слишком высокая или слишком низкая скорость повышения температуры может быть вредной. Напряжение постоянного тока, создаваемое схемой дифференциатора, может использоваться для управления компаратором, который будет подавать сигнал тревоги или активировать управление, если скорость изменения превысит заданный уровень.

В управлении технологическим процессом производная функция используется для принятия управляющих решений для поддержания процесса на заданном уровне путем отслеживания скорости изменения процесса во времени и принятия мер для предотвращения чрезмерной скорости изменения, которая может привести к нестабильному состоянию. Аналоговые электронные контроллеры используют варианты этой схемы для выполнения производной функции.

Интеграция

С другой стороны, есть приложения, где нам нужна прямо противоположная функция, называемая интегрирование в исчисление. Здесь схема операционного усилителя будет генерировать выходное напряжение, пропорциональное величине и продолжительности отклонения сигнала входного напряжения от 0 вольт. Другими словами, постоянный входной сигнал будет генерировать определенную скорость изменения выходного напряжения: обратное дифференцирование. Для этого все, что нам нужно сделать, это поменять местами конденсатор и резистор в предыдущей схеме:

Как и прежде, отрицательная обратная связь операционного усилителя гарантирует, что на инвертирующем входе будет удерживаться 0 вольт (виртуальная земля). ). Если входное напряжение равно 0 вольт, то через резистор не будет тока, следовательно, не будет зарядки конденсатора, и, следовательно, выходное напряжение не изменится. Мы не можем гарантировать, какое напряжение будет на выходе относительно земли в этом состоянии, но можем сказать, что выходное напряжение будет постоянным .

Однако, если мы подадим на вход постоянное положительное напряжение, выход операционного усилителя будет падать отрицательным с линейной скоростью, пытаясь создать изменяющееся напряжение на конденсаторе, необходимое для поддержания тока, установленного разностью напряжений. через резистор. И наоборот, постоянное отрицательное напряжение на входе приводит к линейному возрастающему (положительному) напряжению на выходе. Скорость изменения выходного напряжения будет пропорциональна значению входного напряжения.

Формула для определения выходного напряжения

Формула для определения выходного напряжения для интегратора выглядит следующим образом: напряжение представляло собой пропорциональный сигнал, подаваемый электронным детектором излучения. Ядерное излучение может быть столь же разрушительным при низкой интенсивности в течение длительных периодов времени, как и при высокой интенсивности в течение коротких периодов времени. Схема интегратора будет учитывать как интенсивность (величину входного напряжения), так и время, генерируя выходное напряжение, представляющее общую дозу облучения.

Другим применением может быть интегрирование сигнала, представляющего расход воды, с получением сигнала, представляющего общее количество воды, прошедшей через расходомер. Это приложение интегратора иногда называют сумматором в торговле промышленными приборами.

Обзор

• Схема дифференциатора создает постоянное выходное напряжение для стабильно изменяющегося входного напряжения.
• Схема интегратора создает постоянно изменяющееся выходное напряжение для постоянного входного напряжения.
• Оба типа устройств легко сконструировать, используя реактивные компоненты (обычно конденсаторы, а не катушки индуктивности) в части обратной связи цепи.

---

Эта страница под названием 8.11: Схемы дифференциаторов и интеграторов распространяется в соответствии с лицензией GNU Free Documentation License 1.3 и была создана, изменена и/или курирована Тони Р. Купхалдтом (Все о цепях) через исходное содержимое, отредактированное в соответствии со стилем. и стандарты платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Тони Р. Купхалдт

   Лицензия

   ГНУ ФДЛ

   Версия лицензии

   1,3

2. Теги

   1. источник@https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors

Операции интегрирования и дифференцирования и то, как они проявляются в осциллографе

Дифференциальное исчисление — это изучение скоростей изменения величин. Чтобы найти производную сигнала в определенной точке, мы проводим касательную через точку. Наклон линии Δy/Δx равен производной функции в этой точке.

Интегральное исчисление определяет площадь, ограниченную кривой и осью X. Интеграл обычно выражается как площадь под кривой. Однако площадь над осью X добавляется к количеству, а площадь под осью X вычитается из него.

Интеграцию и дифференциацию можно продемонстрировать на цифровом запоминающем осциллографе, таком как Tektronix MDO3000. Во-первых, подключив кабель BNC Aux Out на задней панели к входу Analog Channel One на передней панели, нажмите Default Setup. Затем нажмите AFG, чтобы на дисплее появилась синусоидальная волна по умолчанию. Нажмите программную клавишу, связанную с формой волны в горизонтальном меню AFG, и используйте многофункциональную ручку a, чтобы выбрать прямоугольную волну. Нажмите Меню Выкл.

Вверху, прямоугольная волна интегрирована. Значения показаны без привязки к прямоугольной полярности. Ниже прямоугольная волна интегрируется с отрицательными значениями, вычитаемыми из суммы.

Нажмите красную кнопку Math на передней панели, затем программную клавишу Advanced Math в горизонтальном меню Math. В вертикальном меню Advanced Math нажмите программную клавишу, связанную с Edit Expression. Нажмите программную клавишу, связанную с Clear, в горизонтальном меню Edit Expression. Теперь доступные выражения больше не выделены серым цветом.
Поверните многофункциональную ручку a, чтобы выбрать Intg (.
Нажмите Enter Selection. Поверните многофункциональную ручку a, чтобы выбрать первый канал. Снова нажмите Enter Selection. Поверните многофункциональную ручку a, чтобы выбрать ). Нажмите OK Принять.
Отображается интегрированная прямоугольная волна.

При интегрировании интересно заметить, что амплитуда умножается на время, точно так же, как для нахождения площади прямоугольника высота умножается на ширину. Интеграция иногда дает более реалистичный взгляд на реальную ситуацию, поэтому ее часто используют в статистике, физике и многих других областях знаний.

Прямоугольная волна дифференцирована. Обратите внимание, что генерируются мощные пики, положительные для нарастающего фронта прямоугольной волны и отрицательные для спадающего фронта этой формы волны.

Чтобы продемонстрировать дифференцирование в осциллографе Tektronix MDO3000, повторите описанные выше шаги, заменив интегрирование дифференцированием:
Нажмите красную кнопку Math на передней панели, затем программную клавишу Advanced Math в горизонтальном меню Math. В вертикальном меню Advanced Math нажмите программную клавишу, связанную с Edit Expression. Нажмите программную клавишу, связанную с Clear, в горизонтальном меню Edit Expression. Теперь доступные выражения больше не выделены серым цветом.
Поверните многофункциональную ручку a, чтобы выбрать Diff(.
Нажмите Enter Selection. Поверните многофункциональную ручку a, чтобы выбрать первый канал. Снова нажмите Enter Selection. Поверните многофункциональную ручку a, чтобы выбрать ). Нажмите OK Принять.
Отображается дифференцированная прямоугольная волна.

Производная функции при данном входе — это скорость изменения в этой точке. Когда мы работаем во временной области, это момент времени. Поскольку скорости изменения переднего и заднего фронтов прямоугольной волны огромны, производные, показанные в декартовых координатах, представляют собой высокие вертикальные линии.

В качестве краткого обзора общая форма дифференциального уравнения: y = f ( x ). Для линейного уравнения наклон представляет собой прямую линию. Есть два действительных числа, m и b, где y = m x + b. Наклон обозначается m и соответствующее уравнение имеет вид m = Δ y / Δ x .

Нелинейные функции, поскольку они представлены в декартовых координатах или видны на дисплее во временной области осциллографа в виде кривой, не имеют фиксированного наклона. Но касательная к точке на этой кривой в один момент времени имеет наклон и может быть выражена линейным уравнением. Таким образом, когда f ( х ) = х ² , f ’ ( х ) = 2 х .

Самый простой способ создания схем интегратора и дифференциатора — использование операционных усилителей с реактивными компонентами в цепи обратной связи. Реактивные компоненты в цепях обратной связи схем операционного усилителя заставляют выход реагировать на изменения входного напряжения с течением времени. Интегратор выдает выходное напряжение, пропорциональное произведению (умножению) входного напряжения на время; и дифференциатор выдает выходное напряжение, пропорциональное скорости изменения входного напряжения.

Простой дифференциатор состоит из схемы операционного усилителя, которая измеряет изменение входного напряжения путем измерения тока через конденсатор и выдает напряжение, пропорциональное этому току. Правая сторона конденсатора остается на уровне 0 В из-за виртуального эффекта земли на входах операционного усилителя. Поэтому ток конденсатора возникает только от изменения входного напряжения. Постоянное входное напряжение не вызовет ток через конденсатор, но изменение входного напряжения вызовет.

Ток конденсатора проходит через резистор обратной связи, создавая падение напряжения на резисторе, равное выходному напряжению. Линейная положительная скорость изменения входного напряжения вызовет устойчивое отрицательное напряжение на выходе операционного усилителя. И наоборот, линейная отрицательная скорость изменения входного напряжения вызовет устойчивое положительное напряжение на выходе операционного усилителя. Эта инверсия полярности от входа к выходу возникает из-за того, что входной сигнал отправляется (по существу) на инвертирующий вход операционного усилителя.