О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями
Two schemes of differentiating links are analyzed. The advantages of a link with the supply of an input signal through a capacitor to the base-emitter junction of a transistor for differentiation are shown.
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/4639 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями / А.Е. Божко // Доп. НАН України. — 2008. — № 5. — С. 44-48. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-4639 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-46392009-12-16T12:00:31Z О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями Божко, А.Е. Інформатика та кібернетика Two schemes of differentiating links are analyzed. The advantages of a link with the supply of an input signal through a capacitor to the base-emitter junction of a transistor for differentiation are shown. 2008 Article О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями / А.Е. Божко // Доп. НАН України. — 2008. — № 5. — С. 44-48. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/4639 621.318.001.2 ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Інформатика та кібернетика Інформатика та кібернетика |
| spellingShingle |
Інформатика та кібернетика Інформатика та кібернетика Божко, А.Е. О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями |
| description |
Two schemes of differentiating links are analyzed. The advantages of a link with the supply of an input signal through a capacitor to the base-emitter junction of a transistor for differentiation are shown. |
| format |
Article |
| author |
Божко, А.Е. |
| author_facet |
Божко, А.Е. |
| author_sort |
Божко, А.Е. |
| title |
О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями |
| title_short |
О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями |
| title_full |
О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями |
| title_fullStr |
О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями |
| title_full_unstemmed |
О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями |
| title_sort |
о сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2008 |
| topic_facet |
Інформатика та кібернетика |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/4639 |
| citation_txt |
О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев с эмиттерными повторителями / А.Е. Божко // Доп. НАН України. — 2008. — № 5. — С. 44-48. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT božkoae osravnitelʹnomanalizedifferenciruûŝihzvenʹevsémitternymipovtoritelâmi |
| first_indexed |
2025-07-02T07:52:50Z |
| last_indexed |
2025-07-02T07:52:50Z |
| _version_ |
1836520855209771008 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
5 • 2008
IНФОРМАТИКА ТА КIБЕРНЕТИКА
УДК 621.318.001.2
© 2008
Член-корреспондент НАН Украины А.Е. Божко
О сравнительном анализе дифференцирующих звеньев
с эмиттерными повторителями
Two schemes of differentiating links are analyzed. The advantages of a link with the supply of an
input signal through a capacitor to the base-emitter junction of a transistor for differentiation
are shown.
В устройствах автоматики, вычислительной технике, системах управления динамическими
объектами и др. применяются дифференцирующие звенья (ДЗ). Для усиления мощности
выходного сигнала на входе ДЗ ставят эмиттерный повторитель. Такая схема ДЗ приве-
дена на рис. 1, где Т1, Т2 — транзисторы (p — n — p и n — p — n); C — электрическая
емкость; Rвх — сопротивление источника входного напряжения Uвх; Rн — сопротивление
нагрузки; Uвых — выходное напряжение; E — напряжение источника питания; iδ — ток базы
транзистора Т; ic — емкостной ток; iэ — ток эмиттера транзистора Т.
Однако представленную схему (см. рис. 1) можно улучшить незначительным изменени-
ем, а именно, таким образом, как показано на рис. 2 (обозначения те же, что и на рис. 1).
Изменение точки приложения положительного (отрицательного) потенциала Uвх в схе-
ме рис. 2 приводит к улучшению процесса дифференцирования входного сигнала Uвх по
Рис. 1
44 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №5
Рис. 2 Рис. 3
сравнению со схемой рис. 1. Это можно проверить следующим образом. Произведем ра-
счет обеих схем с определением зависимости Uвых(t) = Uвх(t) с учетом входящих в эти
схемы параметров. Такое определение будем осуществлять последовательно, начиная со
схемы рис. 1. Для облегчения расчета и уменьшения громоздкости вычислений воспользу-
емся операционным методом с изображениями Карсона [1]. Анализ будем осуществлять на
примере дифференцирования входного напряжения Uвх в виде прямоугольного импульса.
Предварительный вид реального дифференцирования прямоугольного импульса иллюстри-
рует рис. 3, где U̇вх = dUвх/dt. В результате данного анализа покажем соответствие вида
выходных напряжений Uвых ДЗ, изображенных на рис. 1 и 2, виду U̇вх, показанному на
рис. 3.
Изображение емкостного тока
IC3(p) = Iб2(p) =
Uвх(p)
1
cp
+ Rн(β2 + 1) + Rвх
, (1)
где Iб2(p) — изображение базового тока транзистора Т2; Uвх(p) — изображение входного
напряжения Uвх; β2 — коэффициент усиления по току транзистора Т2 в схеме с общим
эмиттером (падение напряжения на базоэмиттерном переходе транзистора не учитываем
из-за его малости).
Из схемы рис. 1 видно, что Uвых.3 = iэ2Rн и известно [2], что iэ2 = iб2(β2 +1) = ic(β2 +1).
С учетом этих отношений
ic(t) = iб2(t) =
Uвых.3(t)
(β2 + 1)Rн
или, в изображениях Карсона,
Ic(p) =
Uвых.3(p)
(β2 + 1)Rн
. (2)
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №5 45
Подставляя (2) в (1), получим
Uвых.3(p) = Uвх
(β2 + 1)Rнcp
1 + pcRΣ2
=
Uвх(β2 + 1)Rн
RΣ2
p
p + α12
, (3)
где RΣ2 = (β2 + 1)Rн + Rвх; α12 = 1/(RΣ2c).
Оригинал, соответствующий (3), находим из таблиц работы [1]:
Uвых.3(t) = Uвх(t)(β2 + 1)
Rн
RΣ2
ℓ−α12t. (4)
Выражение (4) отображает производную U̇вх на переднем фронте прямоугольного импуль-
са. Производная U̇вх вершины импульса равна нулю. В схеме (см. рис. 1) это отображается
отсутствием тока ic в заряженной емкости C. После прекращения входного импульса Uвх
емкость C разряжается по входной цепи транзистора Т1 (имеется в виду, что начало импуль-
са Uвх было положительным). Ток разряда емкости C в операционной форме определяется
выражением
Icp(p) = Iб1(p) =
Uc0(p)
1/cp + Rн(β1 + 1) + Rвх
, (5)
где Iб1(p) — изображение базового тока транзистора Т1; β1 — коэффициент усиления по
току транзистора Т1; Uc0(p) — изображение напряжения на емкости C в начале разряда,
т. е. после прекращения входного импульса Uвх. Выходное напряжение Д3 будет Uвых.р =
= iэ1Rн, где iэ1 = iб1(β1 + 1) = icp(β1 + 1), или, с учетом этих выражений, в изображениях
Карсона
Icp(p) =
Uвых.p(p)
(β1 + 1)Rн
. (6)
Подставляя (6) в (5), получим
Uвых.p(p) = Uc0(p) =
(β1 + 1)Rнcp
1 + pcRΣ1
= Uc0
(β1 + 1)Rн
RΣ1
p
p + α11
, (7)
где
RΣ1 = (β1 + 1)Rн + Rвх; α11 =
1
RΣ1c
.
Оригинал, соответствующий (7), находили из таблиц работы [1]:
Uвых.p(t) = Uc0(β1 + 1)
Rн
RΣ1c
ℓ−α11t. (8)
Здесь Uc0 соответствует полностью заряженной емкости C напряжением Uвх, т. е. Uc0 =
= |Uвх|. Соотношение (8) выражает производную входного прямоугольного импульса в мо-
мент его прекращения. Выражения (4), (8) отображают производные входного прямоуголь-
ного импульса Uвх в соответствии с рис. 3.
Далее рассмотрим схему рис. 2. Для этой схемы во время заряда емкости справедливы
соотношения во времени
ic3(t) = iб2(t) =
Uвх(t) − Uc(t)
Rвх
=
iэ2(t)
β2 + 1
=
Uвых(t)
(β2 + 1)Rн
46 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №5
или
Ic3(p) = Iб2(p) =
Uвх(p)
1/pc + Rвх
=
Uвых(p)
Rн(β2 + 1)
,
откуда
Uвых(p) = Uвх(p)
Rн
Rвх
(β2 + 1)p
1
p + α2
, (9)
где α2 = 1/(Rвхc).
Оригинал, соответствующий (9), имеет вид [1]
Uвых(t) = Uвх(t)
Rн
Rвх
(β2 + 1)ℓ−α2t. (10)
После прекращения входного импульса Uвх заряженная емкость C разряжается по входной
цепи транзистора Т1. Ток разряда емкости в форме изображения Карсона имеет вид
Icp(p) = Iб1(p) =
Uc0(p)
1/cp + Rвх
. (11)
Выходное напряжение Д3 таково:
Uвых.p(p) = Iэ1(p)Rн = Iб1(p)(β1 + 1)Rн = Icp(p)(β1 + 1)Rн. (12)
Подставляя (12) в (11), получаем
Uвых.p(p) = Uc0(p)
Rн
Rвх
(β1 + 1)
p
p + α2
. (13)
Оригинал, соответствующий (13), имеет вид [1]
Uвых.p(t) = Uc0
Rн
Rвх
(β1 + 1)ℓ−α2t, (14)
где Uc0 = |Uвх|.
Напряжение (14) соответствует U̇вх(t) на заднем фронте входного импульса (см. рис. 3).
Теперь сравним выражения (4) и (10), а также (8) и (14). Во-первых, (Rн/Rвх) ≫
≫ (Rн/RΣ), во-вторых, α2 ≫ α11, α2 ≫ α12, т. е. коэффициент затухания α2 значитель-
но больше коэффициентов затухания α11 и α12. Из этих двух фактов следует, что в схеме
рис. 2 выходное напряжение в процессе дифференцирования больше, чем в схеме рис. 1,
и из-за меньшей постоянной времени τ2 = 1/α2 = Rвхc по сравнению с τ1 = 1/α1 = RΣc
процесс дифференцирования не только более точный, но и может быть осуществлен на
более высоких частотах входного сигнала. Для дифференцирования переменного входного
сигнала Uвх схемы, приведенные на рис. 3, также подходят.
Положительная полуволна Uвх, проходя по входной цепи транзистора Т2, дифферен-
цируется, а отрицательная полуволна дифференцируется по входной цепи транзистора Т1.
Выходное дифференцированное напряжение падает на сопротивлении Rн. После выпол-
нения источника напряжений +E и −E, например, может быть таким, как показано на
рис. 4, где Тр-р — трансформатор; Д1, Д2 — диоды; C1, C2 — сглаживающие емкости; 1,
2 — обмотки трансформатора.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №5 47
Рис. 4
Приведенные схемы дифференцирующих звеньев экспериментально проверены в Ин-
ституте проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины. Было показано,
что схема рис. 2 имеет преимущества перед схемой рис. 1. Самое важное, что она более
быстродействующая.
1. Гинзбург С. Г. Методы решения задач по переходным процессам в электрических цепях. – Москва:
Сов. радио, 1959. – 404 с.
2. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – Москва: Госэнергоиздат,
1963. – 376 с.
Поступило в редакцию 26.03.2007Институт проблем машиностроения
им. А.Н. Подгорного НАН Украины, Харьков
УДК 681.62:655
© 2008
Член-кореспондент НАН України В. В. Грицик, I.М. Дронюк,
М. А. Назаркевич
Метод захисту та вiдтворення iнформацiї засобами
Ateb-функцiй
A method of defense of information in acts that can be used in the pre-print preparation of a
model is developed. The method can be used for paper and electronic carriers and is based on
the application of networks of the unique form that are the plots of solutions of a system of
nonlinear differential equations. These solutions are presented in terms of the orthonormalized
system of periodic Ateb-functions. On this basis, a method for the identification of acts in an
array is proposed.
Важливе значення для захисту iнформацiї вiд несанкцiонованого використання i пiдробки
мають спецiальнi методи, що використовуються на стадiї попередньої електронної обробки
макету видання. В данiй роботi пропонується новий пiдхiд, який може бути використа-
ний для захисту всiх документiв, що проходять додрукарську пiдготовку цiнних паперiв,
бланкiв суворої звiтностi, векселiв, акцизних марок тощо, а також для захисту будь-яких
електронних документiв, розмiщених у загальне користування (Internet, intranet тощо).
48 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №5
|