Укорачивающая RC – цепь

Рисунок 4г – это идеальный случай укорачивающей RC-цепи. Однако на практике действует неучтенные или паразитные параметры – источника, нагрузки и самих реактивных элементов.

Например: Внутреннее сопротивление источника, паразитное R нагрузки, паразитная ёмкость, распределенная емкость катушек индуктивности. Эти параметры приводят к искажению сигнала на выходе по сравнению с идеальным случаем.

Рассмотрим близкий к реальному случай укорачивающей RC-цепи с учетом действия внутреннего сопротивления источника и паразитной ёмкости .

Рисунок 5. а) укорачивающая цепь; б) параметр сигнала на выходе.

Наличие паразитных параметров приводит к следующим последствиям:

1. Уменьшение амплитуды выходного импульса (А↓)

2. Затягивание фронта (t_ф⁺ ↑)

3. Увеличение длительности импульса t_u₂на выходе (t_u₂↑)

Напряжение на выходе в начальный момент времени равно 0, так как паразитная ёмкость не заряжена и представляет собой проводник. Наличие положительного фронта связано с процессом заряда паразитного конденсатора. Влияние сводится к уменьшению амплитуды (частично напряжение падает на и в оставшуюся часть схемы подается меньшее напряжение) и увеличению длительности импульса, так как увеличивается постоянная времени цепи.

По окончании действия входного импульса наблюдается такой же импульс, только отрицательной полярности.

Расширяющаяся RC-цепь предназначена для увеличения длительности импульсов. Рассмотрим идеальный случай расширяющей RC –цепи.

или

В идеальном случае длительность импульса на выходе превышает длительность импульса на входе на время, необходимое для разряда конденсатора. В процессе действия входного импульса на входе наблюдается экспоненциально возрастающий сигнал, соответствующий заряду конденсатора. По окончании входного импульса – экспоненциально спадающий сигнал, соответствующий процессу разряда конденсатора.

Рассмотрим расширяющую RC-цепь с учетом действия паразитного сопротивления нагрузки.

Рисунок 6. Расширяющаяся RC цепь.

Влияние сводится:

1. К уменьшению амплитуды выходного сигнала

2. К уменьшению величины и, как следствие, к уменьшению длительности выходного сигнала.

Наличие в процессе заряда конденсатора приводит к разветвлению зарядного тока. Меньший зарядный ток, протекающий через конденсатор, приведет к уменьшению заряда конденсатора. Отсюда следует уменьшение амплитуды выходного сигнала.

По окончании действия входного импульса R и R_ноказываются подключенными параллельно. Эквивалентное сопротивление

становится меньше исходного сопротивления R, соответственно уменьшается величина , время разряда конденсатора и в итоге, длительность выходного сигнала .