Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 284

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Ußx (\ f\

r\

уробень

 

 

ограничения сберлу

а

 

^уровень

 

 

ограничения снизу

і/вА

уробень ограничения

 

t-

 

Ѵ Д Ѵ у ч ^ '

5

U был

- t

Ußx

ß

іібых

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

381


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

382


■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-

384


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.

13 З а к а з 101

385