 |
|
Дифференцирующая и интегрирующая цепи: принципиальная схема, зависимость формы выходного импульса от длительности входного и постоянной времени цепи.
Простейшая дифференцирующая цепь (а) состоит из последовательно включенного конденсатора С и параллельно включенного резистора R. Если на вход цепи подан прямоугольный импульс напряжения (Uвх = const), то напряжение на выходе Uвых = IcR, то есть повторяет по форме экспоненциальные импульсы при заряде и разряде конденсатора:
Форма импульса на выходе будет зависеть от соотношения постоянной времени t цепи и длительности импульса tи. При t << tи конденсатор заряжается в начале импульса и разряжается в его конце, на выходе получаются два кратковременных остроконечных импульса противоположного знака (б). При t >> tи конденсатор успевает зарядиться только частично и импульс на выходе принимает форму, показанную на рис (в).
Простейшая интегрирующая цепь (1) содержит последовательно включенный резистор R и параллельно включенный конденсатор С. Если на вход цепи подан прямоугольный импульс напряжения (Uвх = const), то напряжение на выходе Uвых является напряжение на пластинах конденсатора, которое при заряде имет экспоненциально нарастающую и при разряде экспоненциально спадающую форму (2).
Такие импульсы применяются, например, при электростимуляции. При достаточно большой постоянной времени нарастание выходного импульса происходит по начальной части экспоненты (пунктирная линия), которая приближается к прямой линии - касательной к кривой в начальной точке (3). Угол наклона этой линии (tga) можно найти как производную от уравнения заряда конденсатора: 
При t = 0 
. Тогда Uвых = 
.
Этот случай называется идеальным интегрированием.
Названия дифференцирующая или интегрирующая цепи связаны с тем, что при подаче на вход напряжения, изменяющегося от времени как некоторая функция U = f(t), напряжение на выходе будет меняться приблизительно как её производная или как интеграл от этой функции.