Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer

Presentasjon om: "Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer"— Utskrift av presentasjonen:

1 Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer
Tidsrespons til reaktive kretser Integrasjon og derivasjon med RC-krester INF 1411

2 Dagens temaer Tidsrespons til reaktive kretser
RC-integrator/differensiator-respons til pulser og firkantbølger Dagens temaer er hentet fra kapittel ,15.8 INF 1411

3 Integrasjon og derivasjon
Under visse betingelser kan RC- og RL-kretser fungere som analoge integratorer og derivatorer, dvs at de beregner den integrerte og deriverte av et inputsignal I frekvensdomenet utfører de brukes som høypass- og lavpassfiltre I biologiske systemer utfører enkle cellestrukturer de samme integrasjons/derivasjons-operasjonene, og kan modelleres med RC- eller RL-kretser Oppførselen til RC/RL-kretser med pulssignaler som innganger er viktige i design av digital elektronikk INF 1411

4 Oppladning og utladning i RC-krets
Hvis en pulsgenerator brukes som spenningskilde til en RC-krets vil kondensatoren hhv lades opp og ut som om den kobles til/fra et batteri og lades ut/opp gjennom en resistor INF 1411

5 RC-integrator I en RC-integrator brukes spenningen over kondensatoren som utgangsspenning Etter τ =RC = 5 har kretsen (nesten) enten nådd 10v eller 0v, avhengig av utgangspunktet. Denne tiden kalles også for transient-tiden INF 1411

6 Sammenheng mellom pulsbredde og τ
Hvis pulsbredden tw er større enn τ = 5 vil kondensatoren rekke å lades opp/ut fullstendig Større verdier av τ med samme pulsbredde vil føre til kortere eller lengre oppladnings- og utladningstider INF 1411

7 Sammenheng mellom pulsbredde og τ
Ved pulsbredder tw < τ = 5 vil kondensatoren ikke lades helt opp eller ut til maksimal/minimal-verdi INF 1411

8 Respons på repeterende pulser
Ved kortere pulsbredder tw < τ = 5 og input som er repeterende pulser: Kondensatoren trenger tid på å nå et nivå som er den gjennomsnittlige spenningen INF 1411

9 Respons på repeterende pulser (forts)
Deretter vil min- og maksverdi ha nådd steady-state nivå INF 1411

10 Økning i tidskonstanten
Ved å sette inn en varialbel resistor kan man endre integrasjonskonstanten INF 1411

11 RC-differensiatorens pulsrespons
I en RC-differensiator brukes spenningen over resistoren som utgangsspenning; forløpet blir mer komplisert INF 1411

12 RC-differensiator respons på repeterende pulser
Samme forløpet skjer som for integratorer: Det tar en viss tid før steady-state oppnås; avhengig av tidskonstanten Hvis tW >= 5τ vil kondensatoren rekke å lades helt opp/ut for hver hele periode INF 1411

13 RC-differensiator respons på repeterende pulser
Hvis tW < 5τ vil kondensatoren ikke rekke å lades helt opp/ut for hver hele periode INF 1411

14 RC-differensiator respons på pulstog (forts)
Til slutt vil det hele konvergere mot den gjennomsnittsverdi på 0 INF 1411