Разнополярных

В качестве нелинейного элемента в ограничителях используются ППП (VD и VT).

Наибольшее распространение получили ограничители на VD. По способу включения диода и нагрузки различают последовательные и паралельные ограничители (схемы их включения аналогичны рассмотрен-ным в лекции «Электронные ключи».).

Х.2 Последовательный диодный ограничитель

Здесь нагрузка и диод включены последовательно..

Схема ограничителя снизу с нулевам порогом огранчения (U_П = 0) внешне похожа на соответствующий диодный электронный ключ и имеет вид:

По сути, данная схема является однополупериодным выпрямителем. Положительная полуволна (+U_ВХ) практически полностью выделяется на выходе.

Действительно, U_ВЫХ = U_ВХ – U_VD, но при +U_ВХ U_VD » 0 (диодный

ЭК замкнут), поэтому

U_ВЫХ » U_ВХ

Отрицательная полуволна (–U_ВХ) закрывает диодный ключ и полностью выделяется на закрытом VD. При этом.

U_ВЫХ = 0

Мы видим, что в последовательном диодном ограничителе ограничение амплитуды происходит в течении времени, когда VD –заперт.

В открытом состоянии VD напряжение U_ВХ передается на выход без ограничений. Рассмотренная схема обеспечивает ограничения «снизу» с порогом ограничения равном нулю.

 

Ограничение «сверху» с нулевым порогом можно получить, изменив исправление включения диода.

 

 

 

 

Ограничение с нулевым порогом ограничения применяются для

исключения импульсов определенной полярности из последователь-

ности разнополярных импульсов.

Для получения порога ограничения, отличного от нуля (т.е. U_П ¹ 0), последовательно с нагрузкой включают источник постоянного напряжения (смещения) Е_СМ

 

 

 

В этом случае состояние диода определяется одновременным воздействием 2-х напряжений U_ВХ и Е_СМ. Если Е_СМ приложено к диоду (через источник U_ВХ) в прямом направлении, то диод открывается не только при воздействии +U_ВХ но и при воздействии части отрицательной полуволны –U_ВХ.

При воздействии: +U_ВХ

¯ U_R = Е_СМ + U_ВХ

U_ВЫХ = U_R – Е_СМ = Е_СМ – Е_СМ + U_ВХ = U_ВХ

Видно, что U_ВЫХ, начинает нарастать от нуля, повторяя изменения U_ВХ..

При воздействии –U_ВХ, пока U_ВХ – Е_СМ > 0 диод открыт и

U_ВЫХ = U_ВХ

(например, ).

При ½U_ВХ ½³ ½Е_СМ½диод закрывается (т.к. “–” U_ВХ на аноде VD больший, чем “–” Е_СМ на катоде) и рост U_ВХ не влияет на U_ВЫХ = – Е_СМ.

Рассмотренная схема дает ограничения снизу.

Для ограничения сверху в схеме необходимо изменить полярность Е_СМ и направления включения диода

При воздействии: +U_ВХ пока ½U_ВХ ½<½Е_СМ½ диод открыт и выходное напряжение отслеживает входное, т.е. U_ВЫХ = U_ВХ

При ½U_ВХ ½³ ½Е_СМ½диод закрывается (т.к. “+” U_ВХ на катоде VD больший, чем “+” Е_СМ на аноде) и рост U_ВЫХ прекращается. При этом напряжение U_ВЫХ фиксируется на уровне U_ВЫХ = Е_СМ – U_R = Е_СМ – IR = Е_СМ, т.к. при этом I=0.

При воздействии –U_ВХ напряжения U_ВХ и Е_СМ включены “согласно” и прямо по отношению к диоду, поэтому VD открыт и на выходе формируется напряжение – U_ВЫХ =– U_ВХ

Комбинируя ограничители сверху и снизу можно получить 2-х сторонний ограничитель.

Такие схемы используются для формирования из синусоидального напряжения трапецеидальных импульсов.

. 3 Параллельный диодный ограничитель

Здесь VD и R_Н включены параллельно:

Rпр << Rбал << Rн << Rобр

Rпр и Rобр – сопротивления открытого и закрытого диода.

U_ВХ = U_Rбал + U_ВЫХ

При Uвх (+) – диод открыт :

U_ВЫХ = 0

При Uвх (-) – диод закрыт : Rобр =¥

и т.к Rн >> Rбал , то U_ВЫХ ≤ U_ВХ