Главная Импульсный режим работы



Из формулы (6) видно, что выходной сигнал в режиме ограничения не постоянен: он зависит от входного сигнала. Хотя эта зависимость и слаба, но иногда (при малой величине I огр 1) она может оказаться существенной. Поэтому техническими требованиями задается предельно допустимое непостоянство выходного сигнала (R/R") \ е„ шах < доп-Отсюда определяется допустимое значение отношения сопротивлений:

.Ь-. (9.7)

Полагая теперь в формуле (4) =/?д и используя обозначение (5), представим выходное напряжение в линейном режиме в виде

«вых-/*еи+/погр. (9.8)

Из этих формул видно, что в линейном режиме амплитудная характеристика (8) при Едгр = О не проходит через начало координат, а смещается на величину КпЕотр, этим она отличается от идеальной амплитудной характеристики (см. рис.1). Смещение характеристики может быть нежелательным; для его уменьшения следует уменьшать отношение RIR, что одновременно приводит к повышению коэффициента передачи К*.

7. Выбор параметров ограничителя. Из формул (6) - (9), видно, что качество работы ограничителя зависит от величины параметров б~ и /Сп. определяющих ЧЕТКОСТЬ ограничения, и от величины К*, характеризующего э ф-фективность ограничителя в амплитудном отношении. Формулы (7) и (9) указывают на противоречивость требований к четкости ограничения (возрастающей с уменьшением R) я к высокому значению коэффициента передачи (возрастающего с увеличением R). Поэтому реализуемое качество работы ограничителя зависит от того, насколько сильно выполняются неравенства

/?-/?->/?>/?+ =/?и-f/?д+. (9.10)

При сильном выполнении этих неравенств отмеченное противоречие практически не будет проявляться, но для этого



надо, чтобы сопротивления Йд и R* отличались прймбрно на 4 порядка, чего трудно добиться при большой величине сопротивления 7?„.

Умножив второе равенство (9) на неравенство (7), получим

Я„б->-. (9.11) " (R+R+)R R- R-

Чем меньше произведение /Спб", тем, вообще говоря, выше четкость ограничения. Из соотношения (II) видно, что для получения наименьшего значения Kjfi~ следует применять диоды с возможно меньшей величиной отношения Яд/Яд - Однако>такой подход к выбору типа диода практически достаточен лишь в случае, если имеется возможность варьировать величиной R, так как кроме желательного минимума произведения параметров Кт" имеются определенные требования к каждому из этих параметров в отдельности. При заданной же величине сопротивления /?н нагрузки (см. рис. 8.48, а) сопротивление R, как это следует из формулы (8.106), может только уменьшаться (R < RJ.

При известной величине R выбор типа диода следует производить из соотношения (7), которое должно выполняться при наивысшей рабочей температуре, но без су-щественного запаса. Дело в том, что для диодов характерна некоторая связь между их обратными и прямыми сопротивлениями: чем больше Rд, тем больше также и Rj. Увеличение же прямого сопротивления диода при малой величине Ra приводит к существенному понижению коэффициента передачи /С* и к возрастанию паразитного коэффициента

8. Пример. Пусть входной сигнал ей изменяется в пределах ± 20 В, а внутреннее сопротивление источника сигналов R =» = 75 Ом. Пусть заданная величина сопротивления R = 1 кОм и требуемая четкость ограничения (при работе до +70° С) характеризуется параметром о~ = 0,01.

Из формулы (7) находим желательную величину Rjf 100 кОм При напряжении на запертом диоде Ujf => -20 В и Г° => 70° С германиевый диод типа Д311Б (см. рис. 8.47, а) обладает сопротивлением Rд~ = 100 кОм, а кремниевый диод типа Д219А (см. рис. 8.47, б) имеет сопротивление Rjf > 3 мОм. Предпочтение должно быть отдано диоду Д311Б, так как он, удовлетворяя требованию четкости ограничения, обладает меньшим прямым сопротивлением: при 25°С и токе в 20 мА, получающемся при ей = 20 В и /? = I кОм, его сопротивление Rj S 25 Ом (вместо 50 Ом у



диода Д219А). В этом случае \R* = Rn+Rj,* \ 100 Ом, и из формул (9) находим

0,9, /Cn=l-/C*s0,l,

1+0,1

что является удовлетворительным.

9. Переходные процессы. Рассмотрим процессы, возникающие в ограничителе (рис. 2, а) при быстрых изменениях входного сигнала. При этом, ради упрощения, примем

1

L 1J

1 L

• "Выл


Рис. 3.

Рис. 4.

На рис. 3, а приведена схема ограничителя с показанными на ней паразитными емкостями; барьерная емкость Сб 0,5 + 20 пФ, а емкость Свых = Сн + обычно больше емкости Сб, но не превышает 100 пФ. Переходный процесс в данной нелинейной схеме приходится подразделять на несколько стадий.

Пусть до момента = О ограничитель работал в режиме ограничения (би = < О, Мвых б, £„). При внезапном в момент = О перепаде входного сигнала на величину Аи = Е - .Ви > О (рис. 4, а) диод в течение небольшого времени Тзад остается запертым; это время определяет задержку включения диода. До его отпирания (пока Ыд < 0) выходное напряжение при Свых > Сб нарастает хотя и с большой скоростью, но на небольшую величину At/вых



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [74] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.0127