Введение в электронику

Рис. 30–16.Влияние различных постоянных времени на форму выходного сигнала интегрирующей цепи.

Другим типом цепи, изменяющим форму сигнала, является ограничитель сигнала (рис. 30–17). Цепь ограничения может быть использована для обрезания пиков приложенного сигнала, для получения прямоугольного сигнала из синусоидального, для удаления положительных или отрицательных частей сигнала или для поддержания амплитуды входного сигнала на постоянном уровне. Диод смещен в прямом направлении и проводит ток в течение положительного полупериода входного сигнала. В течение отрицательного полупериода входного сигнала диод смещен в обратном направлении и ток не проводит. На рис. 30–17 показана форма сигнала на входе ограничителя: отрицательная часть входного сигнала обрезана. Цепь является, по существу, однополупериодным выпрямителем.

Рис. 30–17.Последовательный диодный ограничитель.

Рис. 30–18.Выходной сигнал при перемене полярности диода в цепи ограничителя.

Используя напряжение смещения можно регулировать величину обрезаемого сигнала. На рис. 30–19 изображен последовательный ограничитель со смещением. Диод не может проводить до тех пор, пока входной сигнал не превысит напряжение смещения.

Рис. 30–19.Последовательный диодный ограничитель со смещением.

На рис. 30–20 показан выходной сигнал, полученный в результате перемены полярности диода и напряжения смещения в последовательном ограничителе.

Рис. 30–20. Выходной сигнал при перемене полярности диода и источника смещения в смещенном последовательном диодном ограничителе.

Цепь параллельного ограничения выполняет те же функции, что и последовательный ограничитель (рис. 30–21). Разница состоит в том, что диод включен параллельно выходу. Эта цепь обрезает отрицательную часть входного сигнала.

Рис. 30–21. Параллельный диодный ограничитель.

На рис. 30–22 показано влияние перемены полярности диода. Параллельный ограничитель может быть смещен для изменения уровня ограничения сигнала, как показано на рис. 30–23 и рис. 30–24.

Рис. 30–22. Перемена полярности диода в параллельном диодном ограничителе.

Рис. 30–23.Параллельный диодный ограничитель со смещением.

Рис. 30–24. Перемена полярности диода и источника смещения в смещенном параллельном диодном ограничителе.

Если необходимо ограничить сигнал и с положительной, и с отрицательной сторон, используются два смещенных диода, включенных параллельно выходу (рис. 30–25). Это позволяет получить выходной сигнал с амплитудой, не превышающей заранее определенный положительный и отрицательный уровень. При таком преобразовании выходной сигнал приобретает форму, близкую к прямоугольной. Следовательно, эта цепь называется генератором прямоугольных колебаний.

Рис. 30–25.Ограничитель, используемый для ограничения сигнала и с положительной, и с отрицательной сторон.

На рис. 30–26 изображена другая схема ограничителя, ограничивающего сигнал как с положительной стороны, так и с отрицательной с помощью двух стабилитронов. Выходной сигнал ограничен с двух сторон напряжениями стабилизации стабилитронов. Между этими пределами ни один стабилитрон не проводит и входной сигнал проходит на выход.

Рис. 30–26.Другая схема ограничителя, ограничивающая амплитуду сигнала как с положительной стороны, так и с отрицательной.

Иногда желательно изменить уровень отсчета постоянного тока для сигнала переменного тока. Уровень отсчета постоянного тока — это уровень, относительно которого измеряется сигнал переменного тока. Фиксатор может использоваться для фиксации верхнего или нижнего значения сигнала при заданном постоянном напряжении. В отличие от ограничителя сигнала, фиксатор не изменяет форму сигнала. Диодный фиксатор (рис. 30–27) называют восстановителем постоянной составляющей. Эта цепь обычно используется в радиолокаторах, телевидении, телекоммуникациях и в компьютерах. В изображенной цепи на вход подан сигнал прямоугольной формы. Назначение цепи — ограничить максимальное значение сигнала напряжением 0 вольт без изменения формы сигнала.

Рис. 30–27.Диодный фиксатор.

30-2. Вопросы