6.6. Преобразование сигналов в нелинейных цепях

Под преобразованием сигнала понимают изменение формы сигнала, его спектра обычно при гармоническом воздействии на цепь.

М ожно поменять диод по включению (поставить его наоборот). Тогда получим:

Технически происходит выпрямление переменного тока.

7. Цепи с обратными связями. Устойчивость эц. Автоколебательные цепи.

7.1.Понятие о цепях с обратными связями

В практике имеются детали, которые по-разному передают (пропускают) электрический ток при различных напряжениях. Такие детали и цепи с ними называют необратимыми.

Под цепью с обратной связью понимают электрическую цепь, где можно выделить участки цепи, где происходит прямая передача электрического сигнала, и другие участки, где происходит обратная по направлению передача сигнала.

Различают внутреннюю обратную связь и внешнюю обратную связь. Внешняя связь наблюдается тогда, когда можно выделить явно участки цепи, где происходит обратная передача сигнала. Внутренняя связь наблюдается тогда, когда такие участки выделить нельзя, т.е. обратная связь внутри какого-то компонента, внутри детали.

7.2.Виды внешних обратных связей

Обратные связи различаются по напряжению и по току. Различают четыре типа обратных связей:

1. подается напряжение на вход цепи, с выхода берется часть напряжения и снова подается на вход цепи;

2. подается ток на вход цепи, с выхода берется часть тока и снова подается на вход цепи;

3. подается напряжение на вход цепи, с выхода берется часть тока и подается на вход цепи;

4. подается ток на вход цепи, с выхода берется часть напряжения и подается на вход цепи.

Теоретически это можно представить, как применение управляемых или зависимых источников (ИНУН, ИНУТ, ИТУН, ИТУТ). Достаточно, чтобы такой управляемый источник находился либо в цепи прямой передачи сигнала, либо в цепи обратной передачи сигнала, можно и там, и там.

7.3.Передаточные функции цепей с внешними обратными связями

Рассмотрим на примере обратной связи типа напряжение – напряжение.

Получаем параллельно-последовательное включение.

Рассмотрим частный случай. Пусть коэффициенты передачи – вещественные числа, которые могут быть, как положительными, так и отрицательными.

1) - такую связь называют положительными, сигнал обратной связи подается на вход с той же фазой. Если , то Т_ос возрастает; если , то .

2) - такую связь называют отрицательной, сигнал приходит в противофазе с исходным.

Положительная обратная связь увеличивает реакцию на воздействие, отрицательная – уменьшает.

7.4.Понятие об устойчивости эц

В общем случае, система считается устойчивой, если воздействие на систему не выводит ее из равновесного исходного состояния. Электрическая цепь считается устойчивой, если при каком-то воздействии реакция цепи носит затухающий характер (цепь возвращается в исходное состояние). У неустойчивой цепи реакция на кратковременное воздействие не прекращается. Там переходные процессы носят незатухающий характер.

Оценить устойчивость цепи можно по свободным составляющим переходного процесса, в частности по импульсной характеристике, так как в ней одни свободные составляющие. Для того чтобы цепь была устойчивой, все экспоненциальные (свободные) составляющие должны стремиться к бесконечности. Это будет в том случае, если показатели экспонент - вещественные отрицательные или комплексные с отрицательной вещественной частью. В противном случае, экспоненты возрастающие. Показатели экспонент определяются корнями характеристического уравнения, составляемому по дифференциальному уравнению цепи.