3. Конденсатор.
Конденсаторы - дискретные элементы электронной аппаратуры, обладающие сосредоточенной электрической емкостью, т.е. способные накапливать заряды. Они широко используются для самых различных целей. В связи с разнообразием требований, которые к ним предъявляются (по емкости, стабильности, рабочему напряжению, устойчивости к климатическим и механическим воздействиям и другим параметрам) промышленность выпускает большое количество различных типов конденсаторов.
В конструкторской документации используется следующая запись для обозначения конденсаторов. После слова "конденсатор" указывается его тип, вариант конструкции (тип крепления), группа по температурной стабильности (ТКЕ), номинал напряжения, номинал емкости, допустимое отклонение от номинала (в процентах) или класс точности, группа по интервалу рабочей температуры и номер ТУ или ГОСТ.
4. Индуктивность.
Индуктивности - элементы электронной схемы, способные накапливать магнитную энергию. Их условное буквенное обозначение L. Условное графическое обозначение, способы включения и схема замещения, отражающая потери элемента на верхних и нижних частотах, приведены на рис.9.
Рис. 9. Индуктивности:
а) - условное графическое изображение,
б) - схема замещения;
в) - последовательное включение;
г) - параллельное включение.
В конструкторской документации указывают номинальную величину в долях генри: МГн - милигенри, мкГн - микрогенри.
5. Влияние линейных цепей на прохождение сигнала.
R, L, C . - линейные элементы электрической цепи, т.к. параметры этих элементов (сопротивление, индуктивность, емкость) не зависят от направления и величины действующих на них токов и напряжений. Электрические цепи, состоящие из таких элементов также называют линейными, т.к. токи, протекающие в таких цепях, будут пропорциональны приложенному напряжению, а процессы, происходящие в них, описываются дифференциальными линейными уравнениями 1-го порядка (если в цепи одна реактивность либо, С, либо L) или II-го порядка (если в цепи две реактивности как С, так и L). Уравнения составляются с использованием принципа суперпозиции и 1-го и 2--го законов Кирхгофа.
Спектр импульсного сигнала на выходе линейной цепи содержит только те гармонические составляющие, которые присутствуют в спектре входного сигнала (новых частот не возникает) однако форма выходного напряжения не повторяет формы входного из-за того, что различные частоты пропускаются R, L, С - цепями неодинаково. При этом изменяются соотношения между амплитудами и фазами гармонических составляющих спектры, а форма сигнала искажается. Искажения сигнала в линейных цепях называются линейными или частотными. О них судят по частотным и переходным характеристикам.
Амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) цепи называется зависимость модуля коэффициента передачи от частоты:К() = f().
Переходной (ПХ) характеристикой цепи называется зависимость мгновенного значения выходного напряжения от времени UВЫХ = f(t) при единичном скачке напряжения на входе.
Для анализа цепей чаще пользуются нормированными АЧХ:
M() = K()/K0,
где K0 - коэффициент передачи на средних частотах, в пределах которых искажения практически отсутствуют. Мерой частотных искажений является Отклонение M()от 1. При отсутствии искажений М()= Соnst - (идеальная АЧХ). Частоты H и B, на которых М() уменьшается до заданной (допустимой) величины, называют граничными, а область частот от H до B -полосой пропускания цепи .
Частотные характеристики применяют при анализе непрерывных (гармонических) сигналов. Для анализа импульсных сигналов удобнее использовать переходные характеристики, непосредственно характеризующие искажения прямоугольных импульсов: длительность фронта τФР (время нарастания напряжения от О до 0,9 своего установившегося значения), спад вершины U , обратный выброс UВЫБР и др. Степень искажения импульса, прошедшего через цепь, оценивают численным коэффициентом, равным отношению τФР к длительности импульса tИМП. Необходимо запомнить, что между частотными и переходными характеристиками имеется жесткая связь. Каждая из них однозначно определяет другую. Так, например, при расширении полосы пропускания цепи в область более высоких частот уменьшаются искажения фронта импульса (τФР↓), а при понижении нижней граничной частоты уменьшается спад вершины (U↓).
Рассмотрим свойства простейших RC-цепей.
6. RC-цепь с емкостью на выходе.
Эта схема (рис.10) является фильтром нижних частот (M() → 1 при → 0 и M() → 0 при →). Форма напряжения на выходе зависит от соотношения между длительностью импульса tИМП и постоянной времени цепи τВЦ = RC. С ростом τВЦ отношение τФР / tИМП увеличивается. При τВЦ >> tИМП цепь называется удлиняющей или интегрирующей.