Главная Импульсный режим работы



2. Отметим во входном сигнале е„ (рис. 15, б), рассматриваемом в виде колебаний сложной формы, основание этих колебаний ш и их в е р ш и н у ЬЬ. Иногда требуется получить выходной сигнал, представляющий собой по форме такие же колебания, что и входной сигнал, но их о с н о -ванне аа должно быть зафиксировано на некотором заданном уровне Иф = иф,

±

Ь Ь Ь 6 ь ь

!1(ТМ1 1П.

I а а \а а

-к! к! к

RC«Tn


д) "вых

RC»r„

как это показано на рис. 16, а. В этом случае говорят, что сигнал фиксируется НАД заданным уровнем. Иногда требуется, чтобы вершина колебаний ЬЬ фиксировалась на некотором заданном уровне f/ф = = 11"ф (рис. 16, б). В. этом случае говорят, что сигнал фиксируется ПОД заданным уровнем. При этом существенно, чтобы при заданном уровне t/ф выходной сигнал не менялся при изменении скважности следования импульсов или величины £„0 (рис. 15, б).

3, Электронные устройства, которые служат для фиксации выходного сигнала относительно заданного уровня, называются фиксаторами уровня. Фиксаторы уровня позволяют, в частности, восстановить постоянную составляющую входного сигнала, передаваемого в нагрузку через разделительный конденсатор; в соответствии с этим назначением фиксаторы уровня иногда называются восстановителями исходного уровня. Фиксаторы уровня применяются при осциллографировании импульсов с изменяющейся высотой или с переменной скважностью их следования. Особенно широко применяются фиксаторы уровня в телевидении [128] и в усилителях развертывающих напряжений электроннолучевых индикаторов при изменении масштаба развертки изображения [12]. В этом случае меняется величина постоянной составляющей напряжения на разделительном конденсаторе усилителя- (создается переменное

Рис. 15.



динамическое смещение). Вследствие этого изображение на экране индикатора смещается вправо или влево и получается размытым. При применении фиксатора уровня этот недостаток устраняется.

\и1>0 а а

П п

* ь г ь i V

ui=o

Л I L

П \<<

Рис. 16

: 4. Схемы фиксаторов уровня. Для фиксации выходного сигнала относительно заданного уровня необходимо использовать нелинейный элемент. Для этой цели обычно применяют полупроводниковые диоды. -

"бы*



Рис. 17.

На рис. 17 изображены две типовые схемы фиксатора уровня*). Здесь e„ - э. д. с. источника входных сигналов, /?и - его внутренее сопротивление, Д - диод, используемый в качестве нелинейного элемента, С - разделительный конденсатор, - сопротивление нагрузки и Еф - напряжение, определяющее уровень фиксации Еф).

*) Другие варианты схем фиксаторов уровня рассматриваются в книге В. Т. Фролкина [121.



Представленные на рис. 17 схемы внешне не отличаются от схем диодных ограничителей (см. рис. 5), если они подключаются к источнику через посредство разделительного конденсатора. Но по своим функциям эти схемы различны: в ограничителе видоизменяется форма ограничиваемых сигналов, а в фиксаторе уровня форма входных сигналов должна сохраняться, но меняется их постоянная составляющая. Такое различие функций схем достигается благодаря различию величин сопротивлений /огр и R. В ограничителе достаточно большое сопротивление Rorv принципиально необходимо; в фиксаторе же уровня желательно иметь =0. Разделительный конденсатор принципиально необходим для работы фиксатора уровня; в ограничителе же конденсатор не играет принципиальной роли в процессе ограничения сигналов.

5. Принцип работы фиксатора уровня. Из представленных на рис. 17 схем видно, что. постоянная составляющая тока /о диода замыкается через сопротивление R, (ток конденсатора не содержит постоянной составляющей), В зависимости от направления протекания тока /о выходной сигнал приподнимается или опускается, обусловливая тем фиксацию сигнала НАД заданным уровнем (в схеме рис. 17, а) или ПОД заданным уровнем (в схеме рис. 17, б). От .величины и полярности напряжения Еф характер схемы не меняется, но, как мы увидим, на величину Еф накладываются определенные ограничения.

Рассмотрим принцип работы схемы НАД. Пусть входной сигнал за период своего изменения принимает значения в пределах от етш до e„max. Для упрощения рассуждений предположим, что сопротивление /?„ с», а прямое сопротивление дтюда и сопротивление R„ источника равны нулю. Тогда, если в схеме НАД выполняется равенство

£ф>е„т1п (9.38)

(в этом и заключается упомянутое выше ограничение), то конденсатор зарядится через отпертый диод до наибольшего отрицательного напряжения

«mln - (Еф-e„min), (9.39)

где учтены принятые на схеме (рис. 17, а) положительные направления отсчета напряжений. После завершения заряда конденсатора диод (при любом значении е„ > e„ min) запирается. Пренебрегая обратным током запертого диода, можно принять иыл = % - ы. Пусть емкость С настолько ве-



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


0.017