Пассивные четырехполюсники постоянного тока

Пассивные четырехполюсники постоянного тока – это электрические цепи из резисторов, конденсаторов и индуктивностей. Общая схема пассивного четырехполюсника показана на рис. 7.10. Если его выходное напряжение приложено к нагрузке с бесконечно большим полным сопротивлением , то передаточная функция пассивного четырехполюсника равна:

, (7.17)

где и – изображения по Лапласу входного и выходного напряжений четырехполюсника; – операторы сопротивлений четырехполюсника; – соответственно активные сопротивления, емкости и индуктивности.

Рис. 7.10. Обобщенная схема пассивного четырехполюсника

Изменяя вид операторов сопротивлений и значения , можно получить большое количество четырехполюсников, описываемых передаточными функциями (7.17). Стоимость пассивных четырехполюсников низкая, а стабильность параметров достаточно высокая. Этими достоинствами объясняется широкое использование их в системах автоматического регулирования в качестве корректирующих звеньев.

Основной недостаток пассивных четырехполюсников заключается в том, что они ослабляют сигнал. Кроме того, при конечном значении полного сопротивления нагрузки фактическая передаточная функция корректирующего звена отклоняется от расчетной, определяемой по выражению (7.17).

Наиболее характерные схемы пассивных четырехполюсников постоянного тока показаны в табл. 7.3. Там же приведены их передаточные функции.

Иногда оказывается целесообразным соединить два пассивных четырехполюсника последовательно (рис. 7.11, а). Передаточная функция такого соединения равна:

Рис. 7.11. Последовательное соединение пассивных четырехполюсников

а)

б)

только при условии, что сумма полного сопротивления второго четырехполюсника значительно, по крайней мере, на порядок больше полного сопротивления первого четырехполюсника.

Чаще пассивные четырехполюсники соединяют последовательно через разделительный усилитель (рис. 7.11, б). Если входное сопротивление усилителя не влияет на передаточную функцию первого четырехполюсника, то передаточная функция соединения равна:

где – передаточный коэффициент усилителя.

Таблица 7.3

Пассивные корректирующие четырехполюсники

Тип звена	Электрическая схема	Передаточная функция	Параметры
С1 R1 R2 u1 u2 R1 R2 u1 u2 С2 R1 R2 u1 u2 С2 С1 R1 u1 u2 С1 R1 C1 u1 u2 Реальное диф­ференцирующее звено
Интегро-диффе­ренцирующее зве­но (с дифференцирующими свой­ствами)
Апериодическое звено первого порядка
Интегро-диффе­ренци­рующее звено (с интегрирующими свойствами)
Комбинированное интегро-диффе­ренцирующее звено

Таблица 7.4