Obvody pro tvarování a porovnávání amplitudy, obvody pro úpravu časového průběhu signálů

Obr. 12. Provedení komparátoru napětí s operačním zesilovačem

Nyní se zaměřím na obvody pro úpravu časového průběhu signálů. Časový průběh signálů je těmito obvody ovlivňován změnou tvaru, výběrem, či časovým posunutím.

Jako Komplexní lineární dvojbrany jsme popisovali integrační a derivační články. Jejich přenosové vlastnosti jsme však vyšetřovali pro čistě sinusový průběh vstupních veličin. Zde poznáme, jak tyto články upravují signály obdélníkového průběhu.

Obr. 13. Integrační článek RC a ukázka jeho působení na signál obdélníkového průběhu

Pro integrační článek podle II. Kirchhoffova zákona platí

Pro napětí uR platí

a pro napětí uC platí

(Tento vztah se v literatuře uvádí s odvoláním na Základy elektrotechniky)

platí tedy

pokud je (a tedy R→∞ a C→∞), pak člen lze zanedbat a

a tedy

Napětí uC je zároveň výstupním napětím u2

dosadíme za i

a konečně dostáváme

Vidíme tedy, že výstupní napětí je integrálem vstupního napětí podle času. Tato integrace je na úkor amplitudy. Udává se podmínka dobré integrace. Obvod je považován za dobře integrující, pokud jeho časová konstanta je alespoň pětkrát větší než délka trvání vstupního impulsu.

Je samozřejmé, že stejné vlastnosti vykazuje integrační obvod RL.

Obr. 14. Derivační článek RC a ukázka jeho působení na signál obdélníkového průběhu

Pro derivační článek podle II. Kirchhoffova zákona platí

pro napětí uR platí

a pro napětí uC platí

platí tedy

pokud je (pak tedy R→0 a C→0), můžeme člen iR zanedbat a pak

rovnici derivujeme podle dt a dostáváme

pak tedy

Podle Ohmova zákona je

a tak tedy

Vidíme tedy, že výstupní napětí je derivací vstupního podle času. Udává se podmínka dobré derivace. Obvod je považován za dobře derivující, je-li jeho časová konstanta alespoň pětkrát menší než délka vstupního impulsu.

Je samozřejmé, že stejné vlastnosti vykazuje derivační článek RL.

V osciloskopech a zvláště v barevných televizorech se setkáváme s požadavkem časového zpoždění impulsů. Ke zpoždění o krátkou dobu se využívá zpoždění vzniklé konečnou rychlostí šíření impulsů po vedení. Zpoždění je závislé na indukčnosti a kapacitě vedení

Jako jakostní zpožďovací vedení se používá koaxiální (souosý) kabel.

V barevných televizorech se pro zpoždění o 64 μs používají skleněné ultrazvukové linky. Používají piezoelektrické měniče. Signál se ve skleněném hranolu několikrát odrazí od jeho stěn.

Další obvody patřící k této otázce jsou klopné obvody – Shmittův , Astabilní, Monostabilní klopný obvod, generátory nesinusových průběhů – můžeme nalézt v několika dalších otázkách, proto je zde neuvádím