Построить диаграммы напряжения UВЫХ(t) идеального интегратора (рисунок 15), на вход которого подается постоянное напряжение UBX = 5 В, при следующих параметрах элементов схемы: R1 = R2 = 100 кОм; R3 = R4 = 5,1 кОм; С = 0,1 мкФ. Ключ S коммутируется с

Для решения задачи построим диаграммы выходного напряжения \( U{ВЫХ}(t) \) идеального интегратора, на вход которого подается постоянное напряжение \( U{BX} = 5 \) В. Мы будем использовать заданные параметры элементов схемы: -...

Поскольку ключ переключается с частотой 100 Гц, это означает, что он будет находиться в одном состоянии 0,005 с (половина периода) и в другом состоянии также 0,005 с. Идеальный интегратор будет интегрировать входное напряжение \( U_{BX} \) в течение времени, когда ключ замкнут. Формула для выходного напряжения интегратора: \[ U{ВЫХ}(0) + \frac{1}{RC} \int{BX} \, dt \] где \( U_{ВЫХ}(0) = 0 \). 1. : - Входное напряжение \( U_{BX} = 5 \) В. - Интегрируем: \[ U_{ВЫХ}(0,005) = 0 + \frac{1}{RC} \cdot 5 \cdot 0,005 \] Подставляем значения: \[ R = 100 \times 10^3 \, \text{Ом}, \quad C = 0,1 \times 10^{-6} \, \text{Ф} \] \[ RC = 100 \times 10^3 \cdot 0,1 \times 10^{-6} = 0,01 \] Тогда: \[ U_{ВЫХ}(0,005) = \frac{1}{0,01} \cdot 5 \cdot 0,005 = 2,5 \, \text{В} \] 2. : - Ключ открывается, \( U_{BX} = 0 \). - Интегрируем: \[ U{ВЫХ}(0,005) + \frac{1}{RC} \cdot 0 \cdot 0,005 = 2,5 \, \text{В} \] Этот процесс будет повторяться каждые 0,01 с. Таким образом, выходное напряжение будет оставаться на уровне 2,5 В в течение второго полупериода, а затем снова увеличиваться до 5 В в течение первого полупериода следующего цикла. На графике \( U_{ВЫХ}(t) \): - В интервале \( [0, 0,005] \) с: \( U_{ВЫХ} \) растет от 0 до 2,5 В. - В интервале \( [0,005, 0,01] \) с: \( U_{ВЫХ} \) остается на уровне 2,5 В. - Этот цикл повторяется каждые 0,01 с. Таким образом, мы получаем периодическую диаграмму, где выходное напряжение будет колебаться между 0 и 2,5 В с периодом 0,01 с.