11.6. Двусторонний ограничитель

Если соединить два ограничителя, как показано на рис. 11.6, а, то получим схему двустороннего ограничителя. При такой схеме ограничиваются и положительная, и отрицатель­ная полуволны синусоидального напряжения, и на выходе по­лучается сигнал в виде колебаний, близких к колебаниям пря­моугольной формы. Степень ограничения сигнала можно изме­нять путем выбора напряжений смещения. Во время положи­тельного полупериода входного напряжения, превышающего положительный уровень смещения, будет открыт диод Д_ь а во время отрицательного полупериода при таких же условиях от­крывается диод Д₂. Результатом является двустороннее ограни­чение сигнала.

Для преобразования синусоидального входного напряжения в колебания, имеющие форму, близкую к прямоугольной, мож­но использовать также транзисторы. Для этой цели транзистор применяется в обычной усилительной схеме, работающей в ре­жиме ограничения. При этом рабочая точка вне областей огра­ничения находится в линейной части характеристики, что дости­гается при помощи напряжения смещения. Схема такого типа изображена на рис. 11.6,6. Входной сигнал должен иметь ам­плитуду, достаточную для перевода транзистора в область от­сечки во время одного полупериода и в область насыщения во время другого полупериода. Усилители, работающие в режиме ограничения, иногда называют усилителями, работающими в режиме перегрузки.

Рис. 11.6. Схема двустороннего ограничителя.

Во время положительного полупериода транзистор перево­дится в режим насыщения, при этом увеличение амплитуды входного сигнала не приводит к соответствующему увеличению выходного сигнала. В результате верхняя часть полуволны вы­ходного напряжения становится плоской, как показано на ри­сунке. В течение некоторой части отрицательной полуволны входного сигнала транзистор переводится в область отсечки, и в течение этого времени полуволна напряжения на выходе также будет иметь плоскую вершину. Таким образом, при пере­грузке синусоидальный входной сигнал преобразуется в выход­ные колебания, близкие по форме к прямоугольным.

11.7. Выравнивание амплитуд

Схема параллельного ограничителя со смещением, показан­ная на рис. 11.5,6, может использоваться для выравнивания ам­плитуд (рис. 11.7). В этой схеме установлено положительное смещение, равное 4,5 В. Благодаря этому все входные сигналы,, амплитуда которых превышает 4,5 В, ограничиваются и выход­ной сигнал не будет превышать 4,5 В. Это происходит потому,, что при положительных амплитудах входного сигнала, превы­шающих напряжение смещения, диод открывается и оказывает шунтирующее действие. Следовательно, если входные импульсы имеют разные амплитуды, то на выходе будут получаться огра­ниченные входные сигналы. Например, если амплитуда первого импульса равна 4,8 В, т. е. на 0,3 В превышает уровень, при ко­тором открывается диод Дь то выходное напряжение равно 4,5В. Этим же уровнем 4,5В будут ограничиваться и последую­щие импульсы. Конечно, в данной схеме ограничиваются лишь те импульсы, амплитуда которых, как в приведенном примере, превышает уровень 4,5 В. Такие схемы удобно использовать для ограничения выбросов, образующихся при переходных процес­сах, в результате чего получаются импульсы с одинаковыми ам­плитудами.