§ 5.3. Преобразовательные элементы
Корректирующие устройства систем регулирования осуществляют преобразование сигнала управления. С этой целью их составляют из элементов, которые удобно называть преобразовательными. Используются электрические (наиболее
широко), механические, гидравлические, пневматические и иные преобразовательные элементы. Рассмотрим основные из них.
Пассивные четырехполюсники постоянного тока.
Это электрические цепи из резисторов, конденсаторов и индуктивностей. Общая схема пассивного четырехполюсника показана на рис. 5.4. Входное и выходное напряжения постоянного тока обозначены соответственно через 
— операторы сопротивлений четырехполюсника; 
— соответственно активные сопротивления, емкости и индуктивности; 
— полное сопротивление нагрузки.
Если напряжение 
приложено к нагрузке с бесконечно большим полным сопротивлением 
то передаточная функция пассивного четырехполюсника
Варьируя вид операторов сопротивлений 
и значения 
можно получить большое количество четырехполюсников, описываемых различными передаточными функциями 
Стоимость пассивных четырехполюсников низкая, а стабильность параметров достаточно высокая. Этими достоинствами объясняется широкое использование их в системах автоматического регулирования, у которых сигналом управления является напряжение постоянного тока.
Основной недостаток пассивных четырехполюсников заключается в том, что они ослабляют сигнал; кроме того, при конечном значении полного сопротивления нагрузки преобразование сигнала отклоняется от желаемого, соответствующего виду передаточной функции 
составленной по (5.18).
Наиболее характерные схемы пассивных четырехполюсников постоянного тока показаны в табл. 5.1. Там же приведены их передаточные функции и логарифмические частотные характеристики.
Принято разделять четырехполюсники на дифференцирующие, интегрирующие и интегродифференцирующие. Дифференцирующие четырехполюсники (схемы 1 и 2 в табл. 5.1) в определенном диапазоне частот дифференцируют сигнал и создают положительный сдвиг по фазе. Интегрирующие четырехполюсники (схемы 3, 4 в табл. 5.1) в некотором диапазоне частот обеспечивают
Рис. 5.4
Таблица 5.1
интегрирование сигнала, создают отрицательный сдвиг по фазе. Интегродиффереицирующие четырехполюсники (схема 5 в табл. 5.1) в одном диапазоне дифференцируют сигнал, а в другом диапазоне его интегрируют.
Иногда оказывается целесообразным соединить два пассивных четырехполюсника последовательно (рис. 5.5, а). Передаточную функцию такого соединения определяют по формуле
Рис. 5.5
только при условии, что сумма полного сопротивления 
второго четырехполюсника значительно, по крайней мере на порядок, больше полного сопротивления 
первого четырехполюсника.
Чаще пассивные четырехполюсники соединяют последовательно через разделительный усилитель (рис. 5.5, б). Если входное сопротивление усилителя не влияет на передаточную функцию 
первого четырехполюсника, то передаточная функция соединения
где 
— передаточный коэффициент усилителя.
Преимущество второй схемы еще и в том, что разделительный усилитель компенсирует понижение уровня сигнала, вызываемое пассивными четырехполюсниками.
