1.6.1. Интегрирующая цепь

Фактически это делитель напряжения, в котором один резистор заменен конденсатором. Выходное напряжение снимается с конденсатора. При длительности импульса проявляются сглаживающие (интегрирующие) свойства цепи: амплитуда выходного сигнала уменьшается по отношению ко входному, так как емкость не успевает полностью зарядиться.

Рис. 1.13. Интегрирующая цепь

1.6.2. Дифференцирующая цепь

В данной RC-цепи выходное напряжение снимается с резистора. При длительности проявляются дифференциальные свойства цепи, и она генерирует импульсы в виде коротких пиков в моменты переключения входного сигнала.

Рис. 1.14. Дифференцирующая цепь

При данная RC-цепь является переходной цепью. Уменьшение постоянной времени переходной цепи приводит к искажению плоской части (вершины) импульса.

1.6.3. Примеры использования rc-цепей

1. Схема задержки импульса. Момент включения буфера 2 определяется достижением уровня лог. 1 на выходе интегрирующей цепи, а момент выключения – спадом напряжения на выходе RC-цепи до уровня лог. 0. Достоинство схемы – простота, недостаток – величина задержки ( ) нестабильна.

Рис. 1.15. Простейшая схема задержки импульса

2. Схема выделения переднего фронта импульса. Момент включения буфера 2 определяется моментом достижения уровня лог. 1 на выходе дифференцирующей цепи (соответствует переднему фронту), а момент выключения – спадом напряжения на выходе RС-цепи до уровня лог. 0. Длительность формируемого импульса t_И  0,7RC.

Рис. 1.16. Простейшая схема выделения переднего фронта импульса

1.6.4. Генераторы линейно возрастающего напряжения

Поскольку ток в конденсаторе С пропорционален скорости изменения напряжения, то в процессе заряда конденсатора ток, текущий через него, уменьшается. Поэтому линейно возрастающим является лишь начальный участок изменения выходного напряжения на конденсаторе.

идеал

заряд конденсатора

Рис. 1.17. Принцип формирования линейно возрастающего напряжения

Скомпенсировать уменьшение тока можно за счет подключения к конденсатору источника тока. Такой принцип можно использовать для построения генератора линейно меняющегося напряжения.

1.6.5. Индуктивности и трансформаторы

В отличие от конденсатора, для индуктивности L справедливо выражение , т.е. напряжение на ней пропорционально скорости изменения тока.

Рис. 1.18. Первичная и вторичная обмотки трансформатора

Трансформатор – устройство, состоящее из двух связанных катушек индуктивности (называемых первичной и вторичной обмотками). Характеризуется коэффициентом трансформации , где U₂, U₁ – напряжения, I₂, I₁ – токи, n₂, n₁ – число витков во вторичной и первичной обмотках соответственно. При трансформатор является понижающим, при – повышающим. Мощность при этом сохраняется неизменной. Трансформатор обладает весьма высоким коэффициентом полезного действия (КПД).

Трансформаторы применяют:

• в схемах электропитания для преобразования напряжения переменного тока сети к нужному, обычно более низкому, значению, которое можно использовать в схеме;

• для «изолирования» электронной схемы от непосредственного контакта с силовой сетью;

• в электронных схемах для преобразования переменных напряжений, чаще всего – к более высокому уровню;

• для гальванической развязки отдельных участков электронной схемы (трансформаторная связь).