Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 283

Скачиваний: 5

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

Q

5

г

â

e

Рис. 6. 27. Параллельное диодное ограничение: а — ограниче­ ние сверху на нулевом уровне; б — ограничение снизу на нуле­ вом уровне; в — ограничение снизу на отрицательном уровне;

г — ограничение

снизу на положительном уровне; д — ограни­

чение сверху на

отрицательном уровне; е — двустороннее огра­

 

ничение.

Д в о й н ы е д и о д н ы е о г р а н и ч и т е л и

Для получения двустороннего ограничения используют двойные диодные ограничители (рис. 6.25е, 6.27е). В качест­ ве примера рассмотрим работу схемы, изображенной на рис. 6.26е.

Данная схема представляет сочетание двух параллель­ ных диодных ограничителей, имеющих общее ограничитель­ ное сопротивление (Rorp) и общее сопротивление нагрузки ( R H ) . Она часто применяется для формирования напряжения прямоугольной формы из синусоидального напряжения.

Как видно из графиков, в пределах ЕіЧ -Е2 и ВЫх. соответ­ ствует по форме U BX, так как оба диода заперты. Если же U BX. превышает уровень Е 2, открывается Д 2 и происходит ограничение сверху. При уменьшении входного напряжения до уровня Еі открывается диод Д ь вызывая ограничение вы­ ходного напряжения снизу.

П р е и м у щ е с т в о

схем параллельного ограничения —

отсутствие

емкостной

связи между

их входами и выходами.

Н е д о с т а т к и : а)

меньшая четкость ограничения; б) ос­

лабление

выходного

сигнала за

счет падения напряже­

ния на Rorp; в) необходимость источника смещения Е с малым внутренним сопротивлением.

Вы в о д ы

1.На выходе последовательного диодного ограничителя

воспроизводится та часть входного напряжения, при кото­ рой диод проводит ток.

2. На выходе параллельного диодного ограничителя вос­ производится та часть входного напряжения, при которой ди­ од не проводит ток.

3. Преимущества всех схем диодных ограничителей — простота, экономичность, стабильность уровня ограничения. Недостаток — отсутствие усиления входных сигналов.

Ограничение совместно с усилением можно получить при использовании многоэлектродных ламп или транзисторов.

В. Ограничители-усилители

Применяя многоэлектродные лампы или транзисторы, мо­ жно получить три вида ограничения:

— сеточное (за счет сеточных токов);

13*

387


анодное ограничение снизу (за счет отсечки анодного

тока);

анодное ограничение сверху (за счет динамического насыщения лампы).

С е т о ч н ы й о г р а н и ч и т е л ь

ограничение

Данный ограничитель

позволяет

получить

сигнала сверху и по принципу

действия

аналогичен работе

схемы параллельного диодного

ограничителя.

 

Схема представляет усилитель, в цепь сетки которого по­

следовательно включен резистор R0rp (рис. 6.28).

Как и диод, участок сетка-катод

(gk)

имеет

односторон­

нюю проводимость. Ток в

цепи

сетки проходит

только при

положительном напряжении на сетке. Последнее обстоятель­

ство и положено в основу работы с е т о ч н о г о

ограничи­

теля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О г р а н и ч е н и е с в е р х у н а н у л е в о м у р о в н е

( R kУстановим движок

резистора ' Rk в верхнее

положение

= 0 ) ,

тогда напряжение

сеточного

смещения E g= 0

(рис. 6.28а,

б).

 

t =

ti на вход схемы поступает

положи­

Пусть

в

момент

 

тельный

полупериод

синусоидального напряжения

(или по­

ложительный импульс). При этом сопротивление

 

участка

сетка-катод триода

(Rgk)

резко падает до величины

1-М,5 колг.

 

 

 

 

 

 

 

 

Возникает сеточный ток (путь тока: 4-uBX, R orp, сеткакатод,— U BX). Пренебрегая падением напряжения на внут­ реннем сопротивлении источника входного напряжения (RjBX), можно считать, что напряжение на сетке

так как Rorp=

U g = U Bx U R о г р ~

0 ,

 

(1-^-2) Мом, a Rgk= ( l- y l,5 )

ком.

Отсюда видно, что входное напряжение почти полностью

выделится на

R orp. и лишь незначительная

часть его будет

подводиться к

участку сетка-катод

усилительной лампы.

Следовательно, в промежутке времени ti-yt2 анодный ток лампы почти не изменится, то есть и выходное напряжение

почти не

изменится.

При

отрицательных полупериодах U BX (t2-r-t3) , ампли­

туда которых меньше напряжения запирания лампы, сеточ­

ный ток отсутствует,

напряжение U g= U BX, а следовательно,

Іа, U a и и вых будут

повторять форму входного напряжения.

388


б

вре-


В рассматриваемой схеме происходит ограничение поло­ жительных полупериодов U Bx (ограничение сверху на н у л е ­ в о м у р о в н е ) .

О г р а н и ч е н и е с в е р х у на з а д а н н о м у р о в н е

В этом случае

R k ^ O , в схеме

действует

автоматическое

смещение за счет

катодного тока,

Eg^ 0 (рис.

6.28а, в).

Уровень ограничения определяется выбором рабочей точ­ ки на анодно-сеточной характеристике лампы, то есть вели­

чиной Eg.

 

(Rk) позволяет

Переменное сопротивление в цепи катода

изменять Eg,

а следовательно уровень ограничения.

Ug = U BX—Eg будет положительным лишь

в той части по­

ложительного

полупериода, когда U BX> E g.

 

Выво д .

В сеточном ограничителе происходит ограниче­

ние в цепи сетки, а в анодном — усиление и

изменение фа­

зы напряжения на 180°, как в обычном реостатном усилителе.

А н о д н ы й о г р а н и ч и т е л ь с н и з у

Данный вид ограничения получается в усилителе за счет отсечки анодного тока. Схема ограничителя аналогична схе­ ме реостатного усилителя, собранного на лампе типа пентод (триод, тетрод, рис. 6.29а, б). Для выбора рабочей точки на

лампу

подается

напряжение смещения

E g. Когда

входное

напряжение (U BX) превышает напряжение запирания лампы

E go(ti,

t2, t3, t4),

оно воспроизводится в

анодной цепи

в соот­

ветствии с изменением напряжения на управляющей сетке. При U BX<Ego(t4, ts, t6) лампа запирается, анодный ток пре­ кращается, часть отрицательного полупериода U BX ограничи­ вается, происходит ограничение снизу.

Для изменения уровня ограничения необходимо изменять величину напряжения смещения E g. При E g= E g0 ограниче­ ние наблюдается на нулевом уровне. Для четкого ограниче­ ния лампа должна иметь анодно-сеточную характеристику с резкой отсечкой анодного тока (6Ж1П, 6Ж З и др.).

А н о д н ы й о г р а н и ч и т е л ь с в е р х у

Анодное ограничение сверху достигается за счет динами­ ческого насыщения лампы. Схему ограничения, как прави­ ло, собирают на пентоде с большим сопротивлением в цепи анода (рис. 6.29а, в).

390


'Ro

Рис 6 29. Анодное ограничение: а — схема; б — анодное огра­ ничение снизу; в — анодное ограничение сверху

і

Пентоды применяются потому, что в них наиболее четко выражено явление динамического насыщения, связанного с

перераспределением катодного

тока между

экранной

сет­

кой и

анодом. Динамическое

насыщение вызывает прекра­

щение

роста анодного тока с

увеличением

напряжения

на

управляющей сетке. Это объясняется тем, что при увеличе­ нии Ug уменьшается U a, то есть и электрическое поле между анодом и катодом лампы. При этом электроны, вылетевшие

из катода, в большей степени

перехватываются

экранной

сеткой. При некотором значении

U g рост анодного

тока пре­

кращается и наступает динамическое насыщение лампы, ко­

торое

зависит от

величины Ra. Чем больше R a,

тем меньше

U a, то

есть тем

раньше наступает динамическое

насыщение.

Ограничение входных сигналов в схеме происходит тогда, когда часть U BX оказывается в области верхнего криволиней­ ного участка динамической характеристики лампы, где ко­ эффициент усиления схемы очень мал. В этом случае схема будет ограничивать U„x сверху (рис. 6.296). Уровень огра­ ничения зависит от величины напряжения источника пита­ ния Еа и сопротивления нагрузки Ra.

При

Рис. 6. 30. Динамические характеристики лампы.

увеличении Ra

(или

уменьшении Е а) уровень огра­

ничения

снижается.

схем

усилителей-ограничителей:

П р е и м у щ е с т в о

обеспечивают ограничение и усиление входных сигналов, что важно для получения большей крутизны фронтов импульсов.

Н е д о с т а т к и :

а) сеточное и анодное ограничение свер­

ху не обеспечивает

четкого ограничения;

б) схемы значительно сложнее схем диодных ограничи­ телей.

392