В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

Рис. 3.24, г) длительность входных импульсов превышает интервал между ними

Такую схему можно использовать в качестве делителя частоты, так как уровень запуска релаксационного генератора будет достигаться только после определенного числа импульсов, поданных на вход. Постоянная времени этой цепи равна:

τ ~= R1( C1+ С2) + R2C2.

Интегрирующую цепь можно также построить, располагая катушкой индуктивности и резистором. Для этого в схеме на рис. 3.24, а резистор R1 следует заменить катушкой индуктивности, а конденсатор С1 — резистором. Однако, поскольку катушка индуктивности имеет еще и активное сопротивление, схема с резистором и конденсатором более широко применяется на практике.

В дифференцирующей цепи (рис. 3.25, а ) постоянная времени должна быть малой по сравнению с длительностью импульсов.

Рис. 3.25. а) Схема дифференцирующей цепи б)форма импульса на входе дифференцирующей цепи в)выходе дифференцирующей цепи

Эту цепь применяют в тех случаях, когда импульсы сравнительно большой длительности необходимо преобразовать в короткие импульсы с крутым фронтом. Цепь сохраняет крутой фронт импульса в той же полярности и по существу ведет себя как фильтр верхних частот, ослабляющий низкочастотные и пропускающий высокочастотные составляющие импульса.

При малой постоянной времени сопротивление резистора оказывается значительно больше реактивного сопротивления конденсатора. Поэтому выходное напряжение, равное падению напряжения на резисторе, приближенно выражается формулой:

На рис. 3.25, б и в показаны соответственно формы импульса на входе и выходе дифференцирующей цепи. От начального момента действия импульса и в течение всей его длительности к входу схемы прикладывается постоянное напряжение. Если при подаче входного импульса конденсатор С1 не был заряжен, то в первый момент через конденсатор, а также через резистор R1 будет протекать большой ток. Таким образом, на резисторе сразу же появляется большое падение напряжения, благодаря чему на выходе очень быстро нарастает фронт импульса (рис. 3.25, в ). По мере заряда конденсатора протекающий через него ток уменьшается со скоростью, зависящей от постоянной времени цепи. При малой постоянной времени конденсатор быстро заряжается и ток перестает протекать по цепи. Таким образом, когда конденсатор полностью заряжен, напряжение на резисторе R1 спадает до нулевого уровня. В момент окончания действия импульса входное напряжение уменьшается до нуля, и конденсатор начинает разряжаться.

Ток разряда конденсатора имеет противоположное по сравнению с током заряда направление, следовательно, направление тока через резистор тоже противоположно току заряда. Поэтому на выходе теперь появится отрицательный всплеск напряжения.

На практике на вход дифференцирующей цепи обычно подаются импульсы. Если же на вход дифференцирующей цепи подать синусоидальные колебания, то их форма не изменится, но произойдут сдвиг фазы выходного колебания и уменьшение амплитуды этих колебаний на величины, зависящие от частоты входного сигнала. Другой тип дифференцирующей схемы можно получить, если С1 заменить резистором, a R1 — индуктивностью. В такой цепи фактором, определяющим качество дифференцирования, является также постоянная времени. Как и в интегрирующей цепи, омическое сопротивление катушки индуктивности ухудшает характеристики схемы. Поэтому такую цепь применяют довольно редко.

Последовательный колебательный контур (ПКК) представляет собой последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатора (рис. 3.26, а ). Для лучшего понимания свойств ПКК предлагается собрать схему на рис. 3.26, б . В качестве катушки индуктивности предлагается использовать первичную обмотку сетевого трансформатора, конденсатор должен иметь номинальное напряжение, превышающее напряжение источника питания контура не менее чем в 5–7 раз, лампочка накаливания выбирается маломощной на напряжение, равное или несколько меньшее напряжения источника питания контура.