Přenosové články RC, RL

Z grafu na obr. zjišťujeme, že největšímu přenosu, tj. když U2 = Ul, odpovídá hodnota 0 dB. Ve všech ostatních případech je výstupní napětí menší než vstupní napětí. Neplatí to jen pro tento čtyřpól, nýbrž pro jakýkoliv korekční obvod. Vždy dochází k nějakému útlumu, a proto hodnoty přenosu na svislé ose nesou znaménko minus.

Na RC obvod se můžeme dívat také jako na jednoduchý dělič napětí. Dosud jsme znali dělič složený ze dvou odporů. V tomto případě se jedná o dělič složený z odporu a kapacitní reaktance. Napětí se rozdělí v poměru obou odporů nebo přesněji v poměru obou impedancí. Protože kapacitní reaktance je závislá na kmitočtu střídavého, signálu, je tento dělič proměnný. Proto i výstupní napětí se bude měnit podle procházejícího kmitočtu. Jistě bude zajímavý případ, kdy reaktance kondenzátoru XC bude stejně velká jako ohmický odpor R. Tedy R = XC. Kmitočet, při kterém tato rovnost platí, se nazývá kritický nebo také mezní. Označujeme jej indexem malé k, tedy fk.

Při rovnosti impedancí také platí UR = UC (obr. ). Dalo by se předpokládat, že výstupní napětí U2 tohoto RC členu bude přesně poloviční proti U1. Tak by tomu bylo u odporového děliče. Jenže v tomto případě je situace jiná. Důvodem je skutečnost, že napětí UC na kapacitním odporu je fázově posunuto o 90°, a proto je nelze jednoduše porovnávat s napětím UR. Názorně to ukazuje rovnoběžník sil s časovými vektory (obr. b). Na odporu je napětí a proud ve fázi, zatímco na kondenzátoru je napětí zpožděno o 90°. Proč je vektor UC vedený z působiště znázorněn čárkovaně? Je to pouze kvůli snadnějšímu skládání sil. Přeneseme jej a spustíme z vrcholu vektoru UR. Vektory UR i UC mají stejnou velikost, takže tvoří odvěsny pravoúhlého rovnoramenného trojúhelníka. Vektor napětí U pak tvoří v trojúhelníku přeponu. Ze vztahu mezi odvěsnami a přeponou pravoúhlého trojúhelníka matematicky odvodíme, že pro každé z obou ramen platí UR = UC = = 0,707. Výstupní napětí klesá pouze na 70 % vstupního napětí. Vyjádřeno v decibelech, napěťový přenos kritického kmitočtu fk je roven -3 dB.

Je zřejmé, že vložením korekčního RC obvodu do cesty procházejícímu signálu dojde ke značnému útlumu vyšších kmitočtů, počínaje kritickým kmitočtem fk. Bude-li R = 10 kS2, C = 33 nF, pak fk = 500 Hz (obr. první). Pozorujeme-li průběh útlumu na obr. druhý, zjišťujeme, že křivka pod kritickým kmitočtem fk klesá strměji než předtím. V okolí kritického kmitočtu.tvoří křivka jakési koleno, které končí u bodu 4 fk. Tento bod vymezuje na kmitočtové ose frekvenci 2 kHz, což je čtyřnásobek kritického kmitočtu. Od tohoto čtyrnásobku fk pokračuje útlum po přímce. Platí to však jen v případě, že kmitočet na vodorovné ose zaznamenáváme v logaritmické míře. Bez ohledu na způsob záznamu dále platí, že od čtyřnásobku kritického kmitočtu klesá přenos stejným poměrem vždy při zvýšení kmitočtu na dvojnásobek. Tak např. stoupne-li kmitočet procházejícího signálu z 2 kHz na 4 kHz, klesne výstupní napětí na polovinu. Stejně tak to platí i pro další kmitočty, vyšší než čtyrnásobek kritického kmitočtu.