ТИПОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ - часть 20

Рис. 18. Формы сигналов интегратора на базе токоразностного усилителя:

а и б — соответственно при низкой и высокой частотах сигналов от датчика частоты вра­щения

После окончания действия импульса (период tл) происходит разрядка конденсатора СЗ через диод VD2 и резистор R7. Харак­тер изменения силы тока в процессе зарядки Iсззар и разрядки Iсзраз конденсатора СЗ показан на рис. 18. У «идеального» токо­разностного усилителя сила тока Iн

должна быть равна силе тока Iи, проходящего через инвертирующий вход усилителя. В рассмат­риваемой схеме ток Iи формируется под действием напряжения Uвых1 на выходе усилителя DA1, которое равно напряжению UCb до которого заряжен конденсатор С4.

В период действия импульса U сила тока Iи

равна сумме сил токов, проходящих через резистор R9 и конденсатор С4, т. е.

Iи = IR9 + IC4эар.                                                                                       (7)

Напряжение на конденсаторе С4 в процессе его зарядки

где Uс4н — напряжение на конденсаторе С4 в момент начала его зарядки.

С учетом равенства Iн=Iи и формул (7) и (8) может быть за­писано соотношение

в результате дифференцирования которого получаем

Общим решением данного неоднородного дифференциального уравнения является выражение

где A — постоянная величина, которую находят исходя из началь­ных условий.

В момент начала зарядки конденсатора, т. е. при t = 0, UС4зар = — UC4 н. Соответственно этому начальному условию

В момент окончания действия импульса U, т. е. при t = t3ap, напряжение на конденсаторе С4 достигает своего наибольшего значения (7ОМ (в данном цикле зарядки-разрядки), которое с уче­том формулы (9) определяется выражением

Е периоды между действием импульсов происходит разрядка конденсатора С4 на резистор R9, т. е. напряжение на этом конден­саторе Uс4Раз= Uсм

ехр[ — t/(R9C4)].

При установившемся режиме работы интегратора напряжение на конденсаторе С4 в конце его разрядки (t = tf3i3) равно напряже­нию на данном конденсаторе в начале зарядки. Исходя из этого UС4 н = Uсм ехр[ — tраз/(R9C4)]. В результате преобразования этого