 |
Последовательные диодные ограничители
|
|
|
|
Одна из схем диодного ограничителя приведена на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Схема диодного ограничителя
Рисунок 5 - Форма напряжений на входе и выходе схемы
Диод ограничителя включается между входом и выходом схемы, последовательно с нагрузкой. На катод диода подано напряжение смещения Е. Очевидно, что диод будет работать на прямой ветви характеристики, если напряжение на его аноде больше напряжения на катоде, то есть когда Uвх ˃ Е. Тогда сигнал через открытый диод переходит на выход, не меняя своей формы.
Если напряжение входного сигнала Uвх меньше напряжения смещения Е, диод работает на обратной ветви характеристики, где его внутреннее сопротивление велико и разделяет вход схемы от выхода. При этом к выходным клеммам через сопротивление R приложено напряжение смещения Е. Форма напряжений на входе и выходе схемы иллюстрируется на рисунке 2.5.
Если принять вольт-амперную характеристику диода линейной как в области прямых, так и обратных токов, то, используя метод наложения, можно выходное напряжение любой схемы последовательного диодного ограничителя записать так:
(1)
Здесь 
-внутреннее сопротивление диода, величина которого определяется состоянием диода.
Первое слагаемое уравнения (I) представляет собой переменную, а второе - постоянную составляющую выходного напряжения.
Формула (1) показывает, что четкость ограничения, то есть поддержания на выходе напряжения, равного напряжению смещения или входному, определяется соотношениями сопротивлений 
и R.
При обработке импульсов с крутыми фронтами нужно учитывать переходные характеристики схемы. Рассмотрим ограничитель снизу с нулевым порогом ограничения на рисунке 2.6:
|
|
|
Рисунок 2.6 – Схема ограничителя снизу с нулевым порогом ограничения
Рисунок 2.7 – Форма напряжений на входе и выходе схемы
При формировании отрицательного напряжения в момент 
диод запирается. Из-за наличия емкостей Cд = Сак и С0=Смонт+Снач сначала происходит скачок 
величиной:
, (2)
а потом разряд общей емкости 
через сопротивление R с постоянной времени:
(3)
При формировании положительного периода в момент 
диод включается и своим сопротивлением шунтирует сопротивление R. Напряжение на выходе при этом быстро нарастает с постоянной времени:
(4)
Следовательно, при использовании диодного последовательного ограничителя фронты импульса получаются неодинаковыми.
|
|
|
