Що таке АЧХ і ФЧХ? Який вигляд мають АЧХ та ФЧХ інтегрувального RC-кола?

Дайте визначення перехідної характеристики. Наведіть схему інтегрувального RC-кола та його перехідну характеристику.

Перехідна характеристика ланцюга (як і імпульсна) відноситься до тимчасових характеристиках ланцюга, тобто виражає певний перехідний процес при заздалегідь встановлених впливах і початкових умовах. Після моменту часу t = 0 у який здійснюється стрибок напруги на величину Е, конденсатор С починає заряджатися від джерела напруги через резистор R.

11. Як можна визначити перехідну характеристику інтегрувального RC-кола?

ПХ – це залежність напруги на виході кола від вхідної напруги і перехідний процес здійснюється у часі.

Перехідна характеристика інтегрувального кола приведена на рис. Після моменту часу t = 0 у який здійснюється стрибок напруги на величину Е, конденсатор С починає заряджатися від джерела напруги через резистор R. В початковий момент часу величина струму досягає максимального значення: І_М = Е/ R. Далі величина струму зменшується за законом:

i(t) =I_M ·exp (-t / τ).

Напруга на конденсаторі збільшується за законом:

u(t) = U_BX · (1- exp(-t /τ)).

Значення постійної часу τ=RC і амплітуди діючої на вході напруги Е у випадку кола, ПХ якого приведена на рис.2.5, визначаються з умов: R=1кОм, С=1мкФ, Е=1В.

Через характерний проміжок часу Δt = τ від моменту стрибка вхідної напруги (див. лівий маркер на рис.2.5 і його координати х1, у1 у додатковому вікні справа) вихідна напруга зростає до значення U_ВХ ·(е-1) / е . Теоретично заряд буде тривати нескінченно довго, але вже при t>(3…5)·τ практично можливо вважати, що перехідний процесс закінчився.

или

Перехідну характеристику розраховують за відсутності внутрішніх джерел енергії. Іноді при підключенні ланцюга до одиничного джерела напруги говорять про перехідний провідності (при розрахунку струму в цьому ланцюзі), а при підключенні до одиничного джерела струму - про перехідному опорі (при розрахунку напруги). Тому розмірність перехідних характеристик може бути найрізноманітнішою: наприклад, якщо розраховується струм в гілки, а ланцюг підключається до одиничного джерела напруги, то розмірність буде Див, а якщо в цьому випадку ми підключаємо ланцюг до одиничного джерела струму - то перехідна характеристика безрозмірна.

Що таке постійна часу RC-кола? Як пов’язана з нею тривалість перехідного процесу?

Основним кількісним параметром інтегрувального кола є постійна часу: τ = R·C. Тобто ПХ – це залежність напруги на виході кола від вхідної напруги і перехідний процес здійснюється у часі.

Що таке АЧХ і ФЧХ? Який вигляд мають АЧХ та ФЧХ інтегрувального RC-кола?

АЧХ – амплитудно-частотная характеристика - зависимость амплитуды выходного сигнала от частоты входного: А(w);
ФЧХ – фазо-частотная характеристика - зависимость фазы выходного сигнала от частоты входного: j(w) ;