Zitieren Mit G Nter Gaus

10 tipps für kinder und kleinkinder

Ñîâðåìåííàÿ ìèêðîýëåêòðîíèêà ïîçâîëÿåò èçãîòàâëèâàòü íà îäíîì êðèñòàëëå è çà îäèí òåõíîëîãè÷åñêèé öèêë ýëåêòðîííûå óñòðîéñòâà, ñîäåðæàùèå áîëüøîå ÷èñëî ýëåìåíòîâ - ðåçèñòîðîâ, êîíäåíñàòîðîâ, òðàíçèñòîðîâ, ÎÓ è ò. ä. Îäíàêî îáúåì, çàíèìàåìûé ðåçèñòîðîì, çíà÷èòåëüíî (èíîãäà äî 100 ðàç) ïðåâûøàåò îáúåì, çàíèìàåìûé êîíäåíñàòîðîì, ïðè÷åì ñ óâåëè÷åíèåì ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðà óâåëè÷èâàþòñÿ åãî ðàçìåðû. Òàêèì îáðàçîì îêàçàëàñü ÷ðåçâû÷àéíî ïåðñïåêòèâíîé èäåÿ - çàìåíèòü ðåçèñòîðû íåêîòîðîé, ïóñòü äàæå ìíîãîýëåìåíòíîé ñõåìîé, íî íå ñîäåðæàùåé ðåçèñòèâíûõ ýëåìåíòîâ.

 ëþáîé öåïè, ñîäåðæàùåé íàêîïèòåëè ýíåðãèè, ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ ìãíîâåííûõ âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé ñäâèíóòû ïî âðåìåíè îòíîñèòåëüíî àíàëîã÷íûõ ìàêñèìàëüíûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé. Íàïðèìåð â íèæåïðèâåäåííîé ñõåìå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå îòñòàåò ïî ôàçå îò âõîäíîãî, èç-çà ÷åãî ìåæäó ýòèìè íàïðÿæåíèÿìè îáðàçóåòñÿ ñäâèã âî âðåìåíè. Òàêîå âðåìÿ çàäåðæêè íàçûâàþò ãðóïïîâûì.

êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ íà îïðåäåëåííîé ÷àñòîòå ìîæåò äîñòèãàòü 50 äÁ, à îñëàáëåíèÿ - äî îòðèöàòåëüíîé áåñêîíå÷íîñòè (ïîëíîãî ïîäàâëåíèÿ ÷àñòîòû), ÷åãî íèêîãäà íå óäàñòñÿ ïîëó÷èòü íà àíàëîãîâûõ ôèëüòðàõ! Öèôðîâûå ýêâàëàéçåðû íå äàþò ôàçîâûõ ñäâèãîâ ÷àñòîò, õîòÿ åñëè íàäî ýòî ñèìèòèðîâàòü, òî ïîäîáíîå íå ïðîáëåìà. Öèôðîâûå ýêâàëàéçåðû íèêîãäà íå äîáàâÿò øóì â ñèãíàë, ò. ê. îáðàáàòûâàåòñÿ îöèôðîâàííûé ñèãíàë è êà÷åñòâî ýòîé îáðàáîòêè çàâèñèò îò ñëîæíîñòè àëãîðèòìà, ÷àñòîòû äèñêðåòèçàöèè è áèòíîñòè.

Ïóñòü èìååòñÿ ñõåìà 1, åñëè U1> U2, òî ïî öåïè ïîòå÷åò òîê îò òî÷êè à ê òî÷êå â. Çàìåíèì òåïåðü ñõåìó 1 ñõåìîé ïåðåêëþ÷àòåëü Ê â íåêîòîðûé ìîìåíò ïåðåâåä¸ì èç ïîëîæåíèÿ 2 â ïîëîæåíèå Ïîñêîëüêó íàïðÿæåíèå íà êîíäåíñàòîðå îòëè÷íî îò íàïðÿæåíèÿ U1, êîíäåíñàòîð ñòàíåò çàðÿæàòüñÿ è â âåòâè ïåðâîãî èñòî÷íèêà ïîòå÷åò òîê, òàêæå, êàê îí ïðîòåêàë â ñõåìå Ïîñëå ïåðåêëþ÷åíèÿ êëþ÷à â ïîëîæåíèå 2, êîíäåíñàòîð ñòàíåò ðàçðÿæàòüñÿ è â ïðîâîäíèêå â îêàæåòñÿ òîê. Ýòè ïåðåêëþ÷åíèÿ ïðîèçâîäÿò ñ äîñòàòî÷íî áîëüøîé ÷àñòîòîé, êîòîðóþ íàçûâàþò òàêòîâîé.  êà÷åñòâå ïåðåêëþ÷àòåëÿ èñïîëüçóþò ñïåöèàëüíîå ýëåêòðîííîå óñòðîéñòâî, íå ñîäåðæàùåå ðåçèñòîðîâ.

Ôèëüòðàìè ×åáûøåâà íàçûâàþò ôèëüòðû, ó êîòîðûõ õàðàêòåðèñòèêà îñëàáëåíèÿ â ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ èìååò êîëåáàòåëüíûé õàðàêòåð ñ àìïëèòóäîé, íå ïðåâûøàþùåé 3 äÁ, à â ïîëîñå çàäåðæèâàíèÿ - ìîíîòîííî âîçðàñòàþùåé, ñ êðóòèçíîé, áîëüøåé, ÷åì ó ôèëüòðà Áàòòåðâîðòà òàêîãî æå ïîðÿäêà. ×åì áîëüøå àìïëèòóäà îñëàáëåíèÿ â ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ, òåì êðó÷å èäåò õàðàêòåðèñòèêà â ïîëîñå çàäåðæèâàíèÿ è íàîáîðîò, ÷åì ìåíüøå àìïëèòóäà êîëåáàíèÿ â ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ, òåì ìåíüøå êðóòèçíà õàðàêòåðèñòèêè â ïîëîñå çàäåðæèâàíèÿ.

ᄉ ᄃ Ôèëüòðû ìîãóò áûòü ïàññèâíûìè, ñîñòîÿùèìè èç èíäóêòèâíîñòåé è åìêîñòåé (ïàññèâíûå LC-ôèëüòðû), ïàññèâíûìè, ñîñòîÿùèìè èç ñîïðîòèâëåíèé è åìêîñòåé (ïàññèâíûå RC-ôèëüòðû), àêòèâíûìè (ARC-ôèëüòðû), êâàðöåâûìè, ìàãíèòñòðèêöèîííûìè, ñ ïåðåêëþ÷àþùèìè êîíäåíñàòîðàìè, öèôðîâûìè (ñ èñïîëüçîâàíèåì ÝÂÌ) è íåêîòîðûìè äðóãèìè. Ôèëüòðû LC èìåþò øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå, íî â íàñòîÿùåå âðåìÿ èíòåíñèâíî âûòåñíÿþòñÿ ARC-ôèëüòðàìè. ×ðåçâû÷àéíî ïåðñïåêòèâíûìè ÿâëÿþòñÿ ôèëüòðû ñ ïåðåêëþ÷àþùèìè êîíäåíñàòîðàìè (AC-ôèëüòðû). Êâàðöåâûå ôèëüòðû îáåñïåöèâàþò î÷åíü áîëüøèå äîáðîòíîñòè (äî äåñÿòêîâ òûñÿ÷) íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ, à ìàãíèòîñòðèêöèîííûå-íà íèçêèõ.

Êâàðöåâûå ôèëüòðû ðàáîòàþò ïî ñëåäóþùåìó ïðèíöèïó: â ïëàñòèíêå, âûðåçàííîé èç ïðèðîäíîãî ìàòåðèàëà - êâàðöà, îáíàðóæèâàþòñÿ ïðÿìîé è îáðàòíûé ïüåçîýëåêòðè÷åñêèé ýôôåêòû, ñîñòîÿùèå â òîì, ÷òî ïðè ñæàòèè è ðàñòÿæåíèè ïëàñòèíêè, íà îäíîé åå ïîâåðõíîñòè ïîÿâëÿåòñÿ ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä, à íà äðóãîé - îòðèöàòåëüíûé. Åñëè æå ïîêðûòü äâå ãðàíè ïëàñòèíêè ìåòàëëîì è ïðèëîæèòü ê íèì ïåðåìåíîå íàïðÿæåíèå, òî ïëàñòèíêà ñòàíåò ñæèìàòüñÿ è ðàñòÿãèâàòüñÿ, ò. å. ïîëó÷àþòñÿ ìåõàíè÷åñêèå êîëåáàíèÿ. Ýòî íàçûâàåòñÿ îáðàòíûì ïüåçîýëåêòðè÷åñêèì ýôôåêòîì. Êàê âñÿêàÿ êîëåáàòåëüíàÿ ñèñòåìà, êâàðöåâàÿ ïëàñòèíêà èìååò ñîáñòâåííóþ ÷àñòîòó êîëåáàíèé, êîòîðàÿ çàâèñèò îò å ¸ ãåîìåòðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ. Ñîáñòâåííàÿ ÷àñòîòà êâàðöåâîé ïëàñòèíêè ïðè òîëùèíå 1 ìì ñîñòàâëÿåò åäèíèöû ìåãàãåðö.

Ïðè ñèíòåçèðîâàíèè ôèëüòðîâ øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷èëè ôèëüòðû ñ õàðàêòåðèñòèêàìè, íàçâàííûìè èìåíàìè êðóïíûõ ó÷åíûõ, ÷üè òðóäû èñïîëüçîâàëèñü ïðè ðàçðàáîòêå äàííûõ ôèëüòðîâ - Áàòòåðâîðòà, ×åáûøåâà, Çîëîòàðåâà (Ñ.Áàòòåðâîðò - èíæåíåð-ýëåêòðèê, èññëåäîâàâøèé ôèëüòðû â 30-õ ãîäàõ ïðîøëîãî (ÕÕ) âåêà, Ï. Ë. ×åáûøåâ (1821-189 è Å. È. Çîëîòàðåâ (1847-187 - êðóïíûå ìàòåìàòèêè, àêàäåìèêè Ïåòåðáóðãñêîé àêàäåìèè íàóê).