вход Вход Регистрация



Зависимость сдвига по фазе между выходным и входным параметрами усилителя от частоты называется фазочастотной характеристикой (ФЧХ) усилителя. Это зависимость аргумента φ комплексного коэффициента усиления от частоты.

Типичная ФЧХ показана на рис. 2.4 (кривая 1). По оси абсцисс откладываются значения частоты в линейном или логарифмическом масштабе, а по оси ординат – значения углов фазового сдвига в градусах или радианах между выходным и входным параметрами усилителя в линейном масштабе. Из реальной ФЧХ, изображенной в ординарном логарифмическом масштабе, видно что только в области средних частот на участке АВ она имеет сравнительно небольшой линейный участок, а остальная часть ФЧХ нелинейная.

 

 

Рисунок 2.4 – Фазочастотная характеристика усилителя:

1 – реальная; 2 – аппроксимированная ломаной линией; 3 – идеальная

 

В областях нижних и верхних частот ФЧХ практически описывается тангенсоидой. Однако построить график тангенсоиды в одинарном логарифмическом масштабе непросто, хотя известны две ее точки на частоте сопряжения, где сдвиг фаз равен –45°, и на бесконечно большой частоте, когда график тангенсоиды приближается к –90°. В связи с этим ФЧХ усилителя в одинарном логарифмическом масштабе иногда аппроксимируется ломаной линией 2, имеющей скачок –90°. При такой аппроксимации ФЧХ наибольшая погрешность составляет 45° на частоте сопряжения, что говорит о грубом приближении. Идеальная ФЧХ 3 представляет собой прямую, выходящую из начала координат φ(f) = of. Сравнивая реальную ФЧХ с идеальной, легко заметить, что только на небольшом участке АВ они линейны и почти совпадают. Следовательно, только в небольшой полосе частотного диапазона, где ФЧХ линейна, не происходит искажения формы усиливаемого сигнала. На остальных участках частотного диапазона реальная ФЧХ нелинейная, время запаздывания отдельных составляющих сигнала различное, в результате форма выходного сигнала отличается от формы входного сигнала.

Случайные новости

2.3. Динамические характеристики звеньев

Динамические характеристики показывают, как меняется исходная величина при изменении входной величины.

 

2.3.1. Временные характеристики

 

Существует несколько возможных вариантов изменений входной величины. Можно выделить следующие случаи: ступенчатое однократное изменение, единичный δ-импульс и гармонические сигналы.

Ступенчатое однократное изменение является наиболее тяжелым изменением. Она появляется во время пуска и остановки системы. Для исключения влияния размерности входной и исходной величины используют максимальное или номинальное значения по отношению к этим величинам. Тому коэффициент k есть безразмерным.

На рисунке 2.3 приведенные ступенчатое однократное изменение входной величины и кривая разгона. Звено, которое приведенное на этом рисунке характеризуется тремя величинами: переходной или временной характеристикой (h(t)), временами чистого транспортного опоздания (τ), сала времени звена (Т). Эти параметры также приведены на рисунке.

При временная характеристика исходной величины называется кривой разгона. Кривая разгона – это изменение исходной величины во времени при однократному изменению на входе.

Другой тип изменения – импульсное изменение. Она возникает при появлению на входе звена δ-импульса. Это теоретическое понятие. δ-импульс – это такой импульс, который имеет бесконечную амплитуду, продолжительность его равняется 0 и площадь поверхности 1.

 

Рисунок 2.3 – Ступенчатое однократное изменение и кривая разгону

 

На рисунке 2.4 условно приведенный δ-импульс и внешний вид исходной величины, которая в этом случае имеет название весовой характеристики.

Связь между весовой и кривой разгона имеет следующие соотношения:

 

, .

 

Гармоническим называется сигнал, который меняется по закону: . В данном случае - амплитуда сигнала, ω – угловая частота.

 

Рисунок 2.4 - δ-импульс и весовая характеристика

Рисунок 2.5 – Пример действия гармонического сигнала

 

Величина φ – опоздание по фазе относительно входного сигнала.

 

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру