Přenosové články RC, RL

Přenos článku RL a LR

Přenos obvodu RL

Tento obvod se skládá z rezistoru a cívky (obr.).

Rezistor je zapojen v sérii s procházejícím signálem a opět budeme předpokládat, že se tu neprojevuje povrchový jev. Pozornost věnujeme hlavně cívce, jejíž indukčnost bude mít rozhodující vliv na průběh útlumové charakteristiky. Připomeňme si, že induktivní odpor cívky vyjadřuje vztah XL = 2 π f L. Protože se jedná o přímou úměrnost veličin na pravé straně rovnice, je induktivní odpor tím větší, čím větší je indukčnost a kmitočet. Pro nízké kmitočty proto představuje cívka malý odpor. Znamená to, že nízké kmitočty, které prošly rezistorem, cívka svede k zemi a na výstup se nedostanou (obr. b). Přenos nízkých kmitočtů je špatný.

Podívejme se na druhou krajní možnost, kdy signál bude obsahovat vysoké kmitočty. Vysokým kmitočtům klade cívka velký induktivní odpor, proto signál s těmito kmitočty cívkou neprojde. O něco nižší kmitočty, pokud projdou rezistorem, dostanou se na výstup bez útlumu (obr. c). Průběh útlumové charakteristiky obvodu RL znázorňuje obr.:

Je patrné, že s rostoucím kmitočtem se přenos zvětšuje a od určitého kmitočtu probíhá bez omezení. Jak vysoký je to kmitočet? To záleží především na induktivním odporu cívky, který je přímo úměrný indukčnosti cívky.

Od předchozího se liší tím, že signál prochází napřed cívkou a teprve potom se uplatní rezistor paralelně připojený k výstupu (obr. a). I v tomto případě je rozhodujícím činitelem indukčnost cívky. Nízkým kmitočtům klade malý odpor a úbytek napětí je tím menší, čím nižší je kmitočet. Přenos nízkých kmitočtů je dobrý (obr. b). Zcela jiná situace nastává pro vysoké kmitočty. Vysokým kmitočtům klade cívka velký zdánlivý odpor, takže přenos vysokých kmitočtů je špatný (obr. c). Od určitého kmitočtu je obvod LR pro výšky zcela neprůchodný. Tento kmitočet závisí na indukčnosti cívky. Čím je indukčnost větší, tím drive dochází k omezení přenosu výšek i středních kmitočtů. Průběh přenosu obvodem LR znázorňuje obr.:

Jistě vám neušlo, že kmitočtové průběhy obvodů RL a LR se velmi podobají průběhům obvodu CR a RC. Jejich společným znakem je skutečnost, že útlum má stejný sklon směrnice, tj. - 6 dB/okt. U obvodů s indukčností také najdeme kritický kmitočet, při kterém je reaktance indukčnosti stejně velká jako odpor R. V tom případě je napětí na odporu a indukčnosti stejné, nikoliv však poloviční. Situace podobná jako u předchozích obvodů. Nabízí se tedy otázka, proč se zajímáme o oba typy korekčních členů, když mají téměř shodné vlastnosti. Je tomu opravdu tak?

Hornofrekvenční propusti z korekčních členů CR a RL mohou mít sice podobný průběh, nikoliv však stejný fázový posuv. V prvém případě, to je u obvodu CR, se bude proud předcházet před napětím, protože se přenos signálu uskutečňuje přes kapacitu. V druhém případě, to je u obvodu RL, procházejí vysoké kmitočty rezistorem, který pro nízkofrekvenční signál nemá výrazné vedlejší vlastnosti. K fázovému posuvu nedochází. Podobně je tomu i u členů LR a RC, tj. u dolnofrekvenční propusti. Tam vzniká fázový posun jen u obvodu LR.