Последовательные диодные ограничители амплитуды напряжения синусоидальной формы

Ограничитель представляет собой устройство, напряжение на выходе которого остается практически постоянным, при том, что входное напряжение стало больше (ограничение по максимуму) или меньше (ограничение по минимуму) некоторого предельного значения. Предельное напряжение в этом случае называется уровнем или порогом ограничения сверху или снизу. В пределах же порогов ограничения выходной сигнал по форме совпадает с входным.

Таким образом, ограничитель изменяет форму кривой подводимого к нему напряжения, срезая верхнюю или нижнюю часть кривой (или и ту, и другую).

Последовательный диодный ограничитель и диаграммы напряжения, поясняющие его работу, представлены на рис. 22.

Если переключатель П находится в положении 1, то происходит полное ограничение сверху входных сигналов (эпюра ); в положении 2 схема ограничивает входной сигнал сверху на уровне ЭДС подпора –E (эпюра ).

Рис.22 ЭЭпюры напряжений (а) и схема (б)последовательного ограничителя

Амплитуда выходного сигнала определяется следующим образом:

1) при положительных полуволнах входного сигнала диод VD практически разрывает цепь между входными и выходными клеммами, поэтому , ;

2) при отрицательных полуволнах входного сигнала диод открыт и

, так как ,

, так как ,

здесь — прямое сопротивление диода.

Если изменить полярность включения диода, то получим схему ограничения снизу (по минимуму). Ограничение в схеме наступает за счет обратного смещения диода.

Качество работы в области пропускания и ограничения характеризуется коэффициентами передачи и соответственно. Эти характеристики определяются отношением приращений выходного и входного сигналов: , ,

где — внутреннее сопротивление источника входного сигнала, , — сопротивление диода при прямом и обратном смещении на нем соответственно.

При ограничениях импульсных сигналов с крутыми фронтами происходит искажение формы выходных импульсов, что обусловлено переходными процессами в схеме, связанными с зарядом емкости нагрузки при формировании среза и разрядом емкости при формировании фронта (рис. 23).

; .

Нетрудно видеть, что всегда .

Дата добавления: 2015-03-31