Диодный ограничитель

Рис.8 Схема диодного ограничителя.

Схема диодного ограничителя состоит из нагрузки и диода 1N914. Напряжение подаётся от делителя напряжения. В исходном состоянии диод закрыт. Когда на вход подается сигнал положительной полярности, он передается на выход ограничителя до тех пор, пока не достигнет значения U_огр= 5,6 В (U_огр=5В+0,6В=5,6В), после чего диод открывается и пропускание сигнала на выход ограничителя прекращается вследствие шунтирующего действия открытого диода. Таким образом, рассматриваемый ограничитель пропускает без ограничения только те сигналы, которые меньше напряжения U_огр. Когда диод открыт, выходное напряжение совпадает с напряжением, снимаемым с делителя, при этом нижнее плечо делителя представлено эквивалентным сопротивлением. Для синусоидального входного напряжения выходное напряжение будет иметь вид представленный на Рис.10.

Рис.9. Функциональный генератор.

Рис.10. Показания осциллографа(входной сигнал -черный, выходной – красный)..

Из рисунка 10 видно, что выходной сигнал скруглён в верху графика, а в нижней части графика сигнал остался без изменений, значит диодный ограничитель при таком способе подключения диода ограничивает только положительный сигнал.

Возбудим схему треугольными импульсами и получим выходной сигнал, представленный на рисунке 11. Из рисунка видим, что треугольный сигнал также скруглен в верху, это значит что ограничитель работает не зависимо от формы сигнала.

Добавим в схему конденсатор ёмкостью 15 мкФ(рис.12). Получим выходной сигнал ограниченный сверху, причем верхняя часть графика будет иметь вид линии, параллельной горизонтальной оси. Конденсатор используется в качестве шунта и при параллельном соединении конденсатора и резистора в 1Ком общее сопротивление будет меньше чем 1Ком.

Диодные ограничители используют во всех семействах цифровых логических КМОП-схем. Они предохраняют эти чувствительные схемы от разрушения под действием разрядов статистического электричества.

Рис.11. Показания осциллографа для треугольного сигнала.

Рис.12 Схема диодного ограничителя с конденсатором.

Рис.13. Показания осциллографа

Вывод: Диодный ограничитель ограничивает выходной сигнал когда входное напряжение больше чем напряжение ограничения(для данной схемы 5,6В). Когда на вход подается сигнал положительной полярности, он передается на выход ограничителя до тех пор, пока не достигнет значения U_огр= 5,6 В (U_огр=5В+0,6В=5,6В), после чего диод открывается и пропускание сигнала на выход ограничителя прекращается вследствие шунтирующего действия открытого диода. Таким образом, рассматриваемый ограничитель пропускает без ограничения только те сигналы, которые меньше напряжения U_огр. Выходной сигнал скруглён в верху графика, а в нижней части графика сигнал остался без изменений, значит диодный ограничитель ограничивает только положительный сигнал. Подсоединив конденсатор в качестве шунта мы получим выходной сигнал с площадкой в положительной области графика(все сигналы переменного тока на резисторе будут устранены).

.

Дата добавления: 2015-06-04