Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Элементы промышленной электроники

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
21.98 Mб
Скачать

Вектор

падения напряжения на активном сопротивлении

UR = (Увых

при этом, соответственно, будет увеличиваться, так

как в соответствии с выражением (6— 10) геометрическая сумма векторов падения напряжений должна оставаться постоянной

и равной вектору 0 т. В результате этого, с ростом частоты вход­ ного напряжения UBX от нуля до бесконечности выходное напря­ жение С/ьых будет меняться от нуля до значения С/вх а изменение коэффициента передачи при этом происходит от нуля до единицы. Графическая зависимость коэффициента передачи от частоты входного напряжения, т. е. частотная характеристика /? = /(со) для цепи рис. 6—2 представлена на рис. 6—4.

Анализ частотной характеристики рис. 6—4 показывает, что при прохождении по рассматриваемой цепи гармонических коле­ баний, тока напряжения или э. д. с. наибольшее изменение ампли­ туды, т. е. наибольшие частотные искажения будут соответство­ вать низкочастотным колебаниям, в то время как амплитуды высокочастотных колебаний изменяются (уменьшаются) незна­ чительно.

Анализируя выражение (6—9) для фазовой характеристики, можно установить, что при изменении частоты входного напря­ жения от нуля до бесконечности угол фазового сдвига между

выходным и входным напряжением Ф =

уменьшается от

 

 

71

подтверждается

значения, равного + —,до нуля (рис. 6—4). Это

векторной

диаграммой, фрис. 6—3, из которой

видно,

что угол

между вектором 0R

= USUx и вектором UBX по мере увеличения

частоты входного напряжения уменьшается и

при

UR — UBX

становится

равным

нулю.

 

 

Таким образом, PC-цепь рис. 6—2 с выходом на активное сопротивление, в большей степени ослабляет и сдвигает по' фазе подаваемые на ее вход гармоническое напряжение, эдс или токи по мере уменьшения частоты.

Рассмотрим теперь ЛС-цепь при условии, что выходное гар­ моническое напряжение снимается с конденсатора (рис. 6—5).

о~

■о

 

Рис. 6-5. RC — цепь с

выходом

Рис. 6-6. Частотная и фазовая характе­

на С.

 

ристики R C — цепи с выходом на С.

92

где;

е — основание натуральных логарифмов (е = 2,72);

 

t — текущее значение времени;

т =

RC — постоянная времени цепи заряда конденсатора.

В момент окончания заряда конденсатора (если время дейст­ вия приложенного постоянного напряжения окажется для этого достаточным), напряжение на его обкладках становится равным напряжению импульса, а зарядный ток — равным нулю. Выход­ ное напряжение цепи будет равно падению напряжения на актив­ ном сопротивлении R от тока, протекающего в цепи, а следова­ тельно, падению напряжения от зарядного тока на этом сопро­ тивлении:

и„ых = i R =

(6—1'6)

Поэтому закон изменения выходного напряжения во времени оказывается подобным закону изменения зарядного тока конден­ сатора.

Подставив в выражение (6— 16) вместо зарядного тока его зна­ чение из выражения (6— 15), учитывая при этом, что ImR = UmBS выражение для мгновенного значения выходного напряжения можно записать в следующем виде;

и — V m те х

(617)

Из выражения (6— 17) следует, что при t — 0 выходное напряже­ ние i/BbIX= Um вх а при / > 0, но меньших tx (рис. 6—11), оно уменьшается по закону убывающей экспоненты.

После окончания времени действия входного прямоугольного импульса (точка tx на рис. 6— 11) происходит процесс разряда, ранее зарядившегося (в промежуток времени 0 — tu равный /*) конденсатора. При этом ток разряда /р будет изменяться по экспо­ ненциальному закону, подобно тому, как изменяется зарядный ток конденсатора, однако он будет иметь обратное (отрицатель­ ное) направление, на что и указывает знак минус в выражении для разрядного тока:

где: и'с— напряжение на конденсаторе в момент времени t — tx. Изменение направления тока в цепи при разряде конденсатора (ток i = ip, указанный на рис. 6— 10 пунктиром) приводит соот­ ветственно к изменению и знака выходного импульса (рис. 6—11). Изменение напряжения на выходе цепи, начиная с момейта вре­

мени t ^ tx определяется выражением:

".ш* « ipR

(6—19)

97

рис. 6— 13. Поскольку в рассматриваемой схеме выходное на­ пряжение снимается с конденсатора, то мгновенное значение напряжения ис на конденсаторе в то же время является и мгно­ венным значением выходного напряжения, т. е. ийЫХ = ие.

Рис. 6-13.

R C — цепь с выходом

Рис. 6-14. Искажение прямоуголь­

 

на С.

ного импульса при прохождении

 

 

через цепь RC с выходом на С.

Подачу

на вход цепи прямоугольного импульса можно рас­

сматривать как включение этой цепи на постоянное напряжение на время, равное времени действия tu импульса.

В момент времени t —0, соответствующий подаче входного прямоугольного импульса, начинается процесс заряда конден­

сатора включенного

в цепь. Возникаемый при этом зарядный

ток i3, достигающий

наибольшего своего

значения

1т = Р т'вх

в первоначальный момент, постепенно уменьшается

по

R

экспо­

ненциальному закону

в соответствии с

выражением

(6— 15)

и (если время действия импульса tu окажется для этого достаточ­ ным) в пределе принимает значение, равное нулю. Одновремен­ но с этим в процессе заряда конденсатора происходит повышение напряжения на его обкладках, а следовательно, и напряжения на выходе цепи. При этом известно,что при включении конденсатора на постоянное напряжение, напряжение в нем, равное в момент включения нулю, постепенно увеличивается по закону возрастаю­

щей экспоненты:

,

(6- 21)

 

ис = V M n - { \ - e ~ \

где: т — постоянная времени цепи заряда

конденсатора;

t — текущее

значение времени.

 

Если время действия входногоимпульса окажется значительно

больше постоянной времени заряда цепи tu

т, то в конце про­

цесса заряда конденсатора напряжение на его обкладках окажет-

99

Соседние файлы в папке книги