Ußx (\ f\ |
r\ |
уробень |
|
|
ограничения сберлу |
а |
|
^уровень |
|
|
ограничения снизу |
і/вА |
уробень ограничения |
|
t- |
|
Ѵ Д Ѵ у ч ^ ' |
5
U был
- t
Ѳ [ j |
[ j |
уробень |
J j /ограничения |
П П П П П
Рис. 6. 23. Применение ограничителей.
П о с л е д о в а т е л ь н ы е д и о д н ы е о г р а н и ч и т е л и
В таких схемах ограничивающий диод включен |
п о с л е |
д о в а т е л ь н о |
сопротивлению нагрузки RH (рис. |
6.24а). |
а |
Е--0 |
5 |
Рис. 6.24. Последовательное |
диодное |
ограничение: а — схема; |
б — ограничение снизу на |
нулевом |
уровне; в — ограничение |
снизу на заданном |
уровне. |
В зависимости от полярности включения диода, а также величины и полярности источника смещения Е можно полу
чить различную форму |
выходного напряжения по отноше |
нию к ивх. |
|
|
П о с л е д о в а т е л ь н о е д и о д н о е о г р а н и ч е н и е |
н а н у л е в о м у р о в н е (рис. |
6.24) |
Пусть напряжение |
источника смещения |
Е = 0 . На вход |
схемы поступает синусоидальное напряжение. Во время дей ствия положительного полупериода входного напряжения (плюс у верхнего зажима, минус — у нижнего) через диод и резистор Ra протекает ток. Внутреннее сопротивление ди
ода Ri при этом невелико. На каждом участке |
цепи (диод, |
резистор RH) возникнет падение напряжения, повторяющее |
форму напряжения иВхСопротивление нагрузки |
принимают |
во много раз больше прямого сопротивления диода |
(Ri), по |
этому |
почти все входное напряжение выделяется на |
нагруз |
ке RH, |
ТО есть при RH> R i U |
R H |
~ U B . |
|
|
Во |
время отрицательного |
полупериода диод |
не проводит |
ток. Напряжение на нагрузке RH равно нулю. Все входное напряжение оказывается приложенным между анодом и ка тодом диода (плюсом к катоду и минусом к аноду).
Таким образом, на -выходе схемы (рис. 6.24) полностью воспроизводится положительный полу-период входного на пряжения и не воспроизводится отрицательный. Происходит
|
|
|
|
|
ограничение |
с н и з у н а |
н у л е в о м |
у р о в н е . |
Если диод |
подключить |
катодом к |
верхнему зажиму, то |
он будет проводить ток во |
время действия |
отрицательного |
полупериода и на выходе схемы полностью повторится от
рицательный полулериод и м . При |
этом происходит ограни |
чение с в е р х у на н у л е в о м |
у р о в н е . |
П о с л е д о в а т е л ь н о е о г р а н и ч е н и е н а з а д а н н о м у р о в н е
Во многих случаях необходимо производить ограничение не на нулевом, а на заданном уровне. Для получения уровня ограничения, отличного от нуля, в схему необходимо ввести дополнительно источник напряжения смещения Е, величина и полярность которого определят моменты отпирания и за пирания лампы. В качестве примера рассмотрим схему ог
раничения на заданном уровне снизу (рис. 6.24в).
При отсутствии входного напряжения через диод потечет ток за счет напряжения источника Е. Напряжение на выходе
схемы при этом равно нулю |
(U BbIX= U R H— Е = 0 ) , так |
как |
при RH> R i практически |
все |
напряжение Е |
выделяется |
на |
резисторе RH. С подачей |
положительного |
напряжения |
на |
вход схемы оно действует согласно с напряжением Е. Анод ный ток диода соответственно возрастет, напряжение на выходе повысится.
При подаче отрицательного напряжения на вход схемы оно оказывается приложенным встречно по отношению к на пряжению Е. Анодный ток диода уменьшается, и на выходе нарастает отрицательное напряжение, так как теперь U RH< E . С того момента, когда отрицательное входное напряжение становится равным по величине напряжению источника Е, анодный ток прекращается. Напряжение на выходе равно напряжению источника Е.
Таким образом, на выходе воспроизводятся положитель ный и часть отрицательного полупериодов входного напря жения. Следовательно, данная схема ограничивает входное напряжение снизу на уровне Е. На рис. 6.25 представлены
■0
а
5
â
2
В
|
|
U ß x |
|
â |
|
|
|
Рис. |
6. 25. |
Последовательное диодное ограничение: а — огра |
ничение на |
нулевом уровне; б — ограничение сверху |
на нуле^ |
вом |
уровне; в — ограничение снизу на отрицательном |
уровне; |
г — ограничение сверху на положительном уровне; д — ограни чение сверху на отрицательном уровне; е — двустороннее огра ничение.
схемы и графики некоторых видов последовательного диод ного ограничения.
П р е и м у щ е с т в о схем последовательного ограниче ния — четкий уровень ограничения.
Н е д о с т а т о к — емкостная связь между входом и выхо дом схемы за счет емкости анод-катод диода, которая иска жает форму выходного напряжения.
П а р а л л е л ь н ы е д и о д н ы е о г р а н и ч и т е л и
В схеме |
параллельного |
диодного |
ограничителя |
диод |
включается |
параллельно сопротивлению |
нагрузки |
(RH), а |
последовательно с диодом |
— ограничительное сопротивле |
ние Rorp (рис. 6.26а). |
£=о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 6. 26. Параллельное |
диодное |
ограничение: а — схема; |
|
|
б — ограничение сверху |
на |
нулевом |
уровне; |
в — ограничение |
|
|
|
сверху |
на заданном |
уровне. |
|
|
|
П а р а л л е л ь н о е д и о д н о е о г р а н и ч е н и е |
|
В |
этом |
на н у л е в о м у р о в н е |
смещения Е = |
0. |
случае напряжение |
источника |
При |
подаче |
на схему (рис. 6.26а) |
напряжения п о л о ж и |
т е л ь н о й |
полярности |
диод |
проводит ток. Внутреннее |
со- |
противление проводящего |
диода |
R i < R m |
поэтому эквива- |
лентное сопротивление нагрузки |
|
р = |
Кң-Rj |
Ri - |
|
эRH + Ri
Сопротивление |
R0rp. выбирают |
во много |
раз больше Ri |
(обычно |
5-ьЗО |
ком), |
поэтому |
входное напряжение выделя |
ется почти полностью на Rorp., |
а U BbIx. близко |
к нулю. |
При |
воздействии |
на схему |
напряжения |
отрицательной |
полярности диод не проводит ток и амплитуда выходного на
пряжения определяется соотношением RH и Rorp- |
Чем больше |
RH п о сравнению |
с |
R 0rp., |
тем |
ближе |
амплитуда |
и ВЫх. к U BX, |
так как |
I |
I |
= |
И H |
Rorp |
R |
|
|
В“* |
UßX R„ + |
|
Таким образом, в рассматриваемой схеме (рис. 6.266) происходит ограничение сверху на н у л е в о м уровне.
Чтобы получить ограничение снизу, необходимо изменить' полярность включения диода (рис. 6.276).
П а р а л л е л ь н о е ' д и о д н о е о г р а н и ч е н и е на з а д а н н о м у р о в н е
|
В этом случае напряжение |
источника смещения Е ^ О . |
В |
качестве примера |
рассмотрим |
схему ограничения |
с в е р х у |
на |
з а д а н н о м |
уровне (рис. 6.26е). При отсутствии |
|
на |
пряжения на входе |
через диод под действием источника |
Е |
проходит ток. Так |
как R 0rp.^>Ri, то напряжение Е |
выделяет |
ся |
почти полностью на сопротивлении резистора |
R orp. |
Сле |
|
|
|
|
|
|
довательно, напряжение на входе схемы примерно равно — Е.
При подаче на вход ограничителя положительного напря жения диод будет по-прежнему открыт гі все входное на пряжение приложено на Rorp., а и вых. ~ —Е. Если на выхо де схемы действует отрицательное напряжение, то диод пере станет проводить ток с того момента, когда U BX превысит ве личину Е.
Таким образом, рассмотренная схема осуществляет ог раничение снизу на заданном уровне. На рис. 6.27 представ лены некоторые схемы параллельного диодного ограничения.