Пропорциональное (усилительное) звено.

Обратимся к рис. 66, на котором показаны делитель напряжения (а), потенциометрический датчик (б), усилительный каскад (в) и механический редуктор (г). Для всех этих элементов характерна пропорциональная зависимость между входной и выходной величинами:

x_вых(t) = kx_вх(t), (48)

где k — коэффициент передачи.

Поэтому каждый из них, а также и другие элементы, для которых справедливо равенство (48), будем называть пропорциональным, или усилительным, звеном. Из формулы (48) следует, что передаточная функция пропорционального звена численно равна коэффициенту передачи:

(49)

Для делителя напряжения, усилителя и редуктора коэффициент передачи — величина безразмерная, а для потенциометрического датчика — размерная. Кроме того, для делителя напряжения k < 1, а для усилителя k > 1.

Оценим динамические свойства пропорционального звена по переходной функции h(t), т. е. по реакции звена на входной сигнал типа единичной ступенчатой функции l(t). Если, например, на вход делителя напряжения (рис. 66, а) внезапно подать постоянное напряжение u_вх, величину которого условно примем за единицу, то сразу же появится и выходное напряжение и_вых. Его величина будет в k_д раз отличаться от величины входного напряжения:

,

где

Этот же результат следует и из формулы (48), если принять х_вх (t) = 1 (t). Тогда переходная функция

h(t) = k (50)

Аналогичные равенства можно записать и для других пропорциональных

звеньев:

Для потенциометрического датчика (рис. 66, б)

Для усилительного каскада (рис. 66, в)

Для механического редуктора (рис. 66, г)

Где

b- коэффициент усиления лампы; i— передаточное число редуктора.