Главная - Литература

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] 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

времени R.:C3 должна значительно превышать длительность периода входного сигнала иист; Яд - внутреннее сопротивление диода. При данных условиях напряжение Un приблизительно равно размаху напряжения иисх и в установившемся состоянии значительно зависит от

нагрузки. Любое резкое повышение пиковой амплитуды входного сигнала, например шума переходного процесса, сильно ограничивается. Анализ переходного процесса схемы в течение периода ограничения может быть проведен так же, как для схемы на рис. 12-6, а. Отличие состоит в том, что действующий входной сигнал ограничителя необходимо рассматривать как разность мгновенного значения суммы амплитуд шума и сигнала и установившегося значения с7п.

Для получения лучшего ограничения применяется каскадное соединение ограничителей с нелинейными сопротивлениями. Различные функции передачи могут быть получены с помощью различных комбинаций линейных и нелинейных элементов.

12-26. Ограничение с помощью газоразрядной лампы. В одном типе ограничителя применяется элемент, проводимость которого возбуждается при некотором критическом напряжении. Примером такого элемента является двусторонняя (невентильная) газоразрядная лампа.

Схема ограничителя на газоразрядной лампе приведена на рис. 12-7, а. Характеристика такой схемы при повышающемся значении иист приведена на рис. 12-7, б. Выходное напряжение ишх равно напряжению иист до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение зажигания сУзаж газоразрядной лампы. В этот момент газоразрядная лампа оказывается проводящей, и выходное напряжение резко падает от напряжения зажигания с/заж до рабочего напряжения разряда с7раВ. Значение ивых, связанное с дальнейшим повышением иист, наилучшим образом определяется графическим способом. На характеристике газоразрядной лампы необходимо нанести линию нагрузки с крутизной -1/Яист. как показано на рис. 12-7, б. Выходное напряжение ивъш при заданном значении иист соответствует точке пересечения линии нагрузки с характеристикой лампы. Выходной сигнал при любом данном входном сигнале можно определить, задавшись несколькими определенными значениями «ист.

В динамическом режиме работы вследствие разности между напряжением зажигания £/заж и рабочим напряжением разряда 1/раб до ограничения появляется выброс. На рис. 12-7, г показан типичный выходной сигнал при синусоидальном входном сигнале. Искажение формы

в области ограничения является функцией /?ист и положительного1 динамического сопротивления газоразрядной лампы. Это искажение может быть уменьшено путем выбора большого значения сопротивления /?ист и использования газоразрядной лампы с низким динамическим внутренним сопротивлением.

Так как газоразрядная лампа обладает конечным временем ионизации и деионизации, то ее характеристики ограничения изменяются с частотой входного сигнала. В режиме работы на частотах до нескольких сотен герц можно использовать статическую вольт-амперную характеристику. При работе на более высоких частотах рекомендуется определить характеристики ограничителя на газоразрядной лампе эмпирически.

12-2 е. Диодные ограничители со смещением. На рис. 12-8 приведены две основные схемы диодных ограничителей со смещением. В обеих схемах амплитуда входного сигнала должна превышать заданное пороговое значение до начала процесса ограничения.

Характеристики параллельной схемы на рис. 12-8, а можно оценить с помощью метода, указанного для схемы па рис. 12-2, б для

1 Некоторые газоразрядные лампы обладают отрицательным динамическим сопротивлением.



Рис. 12-6. Ограничители на диодах. а - включение диодов, при котором анод одного соединен с катодом другого; б - ограничитель переходных процессов.



значений ивк более отрицательных, чем Ult и более положительных, чем Us. Если ивх более положительно, чем Uly и более отрицательно, чем Us, то ограничение отсутствует. При идентичных диодах и Ux = -Us необходимо получить решение только для одной полярности, так как ограничение будет симметричным относительно потенциала земли.

В последовательной схеме (рис. 12-8, б) ограничение осуществляется при запирании


напряжение на пампе v

Рис. 12-7. Графический анализ ограничителя на газоразрядной лампе. 1 - газоразрядная лампа денонсирована; 2 - газоразрядная лампа ионизирована; 3 - вольт-амперная характеристика зажженной газо* разрядной лампы


"to


Рис. 12-8. Ограничители со смещенными диодами. а - параллельная схема ограничения; б - последовательная схема ограничения.

либо диода Дх, либо диода Д2, в результате чего цепь сигнала, за исключением междуэлектродной емкости, разрывается. Так, например, пределом положительного возбуждения анода диода Д.2 является потенциал земли, так как при указанном потенциале диод Д3 запирается. Предел отрицательного возбуждения диода Дs соответствует моменту поступления достаточно отрицательного входного сигнала для запирания диода Дх. При запирании диода Дх потенциал на аноде диода Д2 можно определить, зная величину тока через отпертый диод Дх и падение напряжения на сопротивлении Rs. Ток через отпертый диод Д2 может быть определен с помощью линии нагрузки, обладающей крутизной -l/(Rx + Rs), проведенной на характеристике диода через точку, соответствующую напряжению Uorp. Точка пересечения линии нагрузки с характеристикой

диода определяет ток (д через диод Д2, когда диод Дх заперт. Пределом отрицательного возбуждения анода диода Д3 является поэтому величина -iaRs- В результате ограниченный выходной сигнал на аноде диода Д2 будет лежать в пределах от 0 до -iRsb. Абсолютная величина ограниченного выходного сигнала поэтому составляет iRsb. Минимальная величина размаха входного сигнала ивх, требуемого для достижения выходным сигналом предельных уровней, составляет us + \Uorpl- iaRxb, где ид- падение напряжения на диоде Dt при токе через диод Uorp/Rx.

Полярность £/0гр может быть изменена на противоположную, если поменять местами точки включения диодов. При любой полярности, однако, предельный уровень повышается с увеличением абсолютной величины с70гр.

Описанная схема иногда используется в качестве модулятора. Напряжение tVorp заменяется модулирующим напряжением, а ивх - напряжением несущей. В этом случае обычно желательно пропустить выходной сигнал через фильтр нижних частот или полосовой фильтр, так как вследствие наличия сильных искажений в ограничителе появляется много гармоник.

12-2г. Ограничители на много-электродных лампах. При необходимости ограничить малые сигналы обычно применяются ограничители на многоэлектродных лампах. Ограничение в лампах с управляющими сетками может производиться в следующих случаях:

1) когда отсечка анодного тока происходит в момент подачи на сетку отрицательного напряжения;

2) когда источник сигнала сильно нагружается при подаче на сетку положительного напряжения;

3) когда линия критического режима1 лампы пересекается. Следовательно, ограничение может быть получено путем перегрузки усилительных каскадов.

Ограничение положительного сигнала в области положительных напряжений на сетке. При напряжении между сеткой н катодом, близком к нулю, начинает протекать значительный сеточный ток. Для большинства приемно-усилительных ламп сеточный ток составляет 0,5-2 ма на I в при положительных входных сигналах. Протекание сеточного тока эквивалентно нагружению источника входного сигнала сопротивлением порядка 500-

и/их

1 Линия критического режима многоэлектродной лампы определяет максимально возможный анодный ток в функции анодного напряжения, т. е. характеристику анодный ток - анодное напряжение, которая не зависит от дальнейшего повышения положительного потенциала сетки.



2 ООО ом при переходе в область положительных напряжений на сетке. Если источник сигнала имеет высокое внутреннее сопротивление или если последнее искусственно повышается путем включения сопротивления Rlt как показано на рис. 12-9, а, то ограничение положительного сигнала вследствие нагружения сетки может быть очень эффективным.


Рис. 12-9. Ограничение сигнала в области положительных напряжений иа сетке. / - линия критического режима.

При достаточно низком сопротивлении источника сигнала, когда не происходит заметной нагрузки вследствие протекания сеточного тока, ограничение получается на более высоком уровне входного сигнала. В этом случае ограничение происходит при достижении максимальной проводимости лампы. Во всех электронных лампах для каждого значения напряжения на аноде существует величина положительного смещения сетки, выше которого любое дальнейшее повышение положительного сеточного напряжения ие вызывает увеличения анодного тока. Это явление наблюдается только в анодной цепи, так как входное напряжение сигнала относительно не подвержено влиянию. На рис. 12-2, б приведено семейство анодных характеристик триода, иллюстрирующее указанный эффект. Геометрическое место точек, соответствующих значению максимального тока в зависимости от анодного напряжения, представляет собой так называемую линию критического режима лампы. При данных напряжении анодного питания Еа и сопротивлении анодной нагрузки переменному току максимально возможный анодный ток определяется точкой пересечения линии нагрузки по переменному току с линией критического режима.

Для тетродов и пентодов эта точка может быть получена при отрицательных напряжениях на сетке.

Ограничение отрицательного сигнала путем отсечки анодного тока. Если напряжение сигнала, приложенного к сетке лампы, превышает отрицательное напряжение смещения, требуемое для отсечки анодного тока, то напряжение на аноде лампы становится равным напряжению источника питания Еа. В общем случае для указанного типа ограничения наиболее желательным является применение триодов с высоким значением р- или пентодов с высоким значением S и острой фиксированной отсечкой тока. Для ограничения при низких пороговых уровнях необходимо использовать пентод с низкими напряжением на экранирующей сетке и напряжением анодного питания. Указанные низкие напряжения, в особенности на экранирующей сетке, обусловливают уменьшение отрицательного напряжения на управляющей сетке, требуемого для отсечки анодного тока.

Эффективный ограничитель может быть получен в режиме протекания сеточного тока, когда напряжение между управляющей сеткой и катодом является положительным, и в режиме отсечки анодного тока при достаточном отрицательном значении этого напряжения. На рис. 12-10 приведена схема ограничителя


Рис. 12-10. Ограничитель иа пентоде.

указанного типа на пентоде. В данном ограничителе сопротивление /?х должно быть по меньшей мере в 50-100 раз больше входного положительного сопротивления сетки, а постоянная времени RxC должна быть велика по сравнению с х , где / - наинизшая частота сигнала. Величина /?х обычно выбирается порядка нескольких сотен тысяч ом, так как входное положительное сопротивление сетки может иметь величину порядка 2 000 ом. В моменты, соответствующие положительным пикам сигнала, будет протекать сеточный ток и, следовательно, будет происходить заряд конденсатора Сг. В течение части периода, когда напряжение на сетке относительно катода не является положительным, конденсатор Сх будет разряжаться с почти постоянной скоростью через сопротивление Rt, обеспечивая автоматическое смещение в сеточной цепи лампы. Напряжение смещения, создаваемое на сопротивлении Rlt автоматически устанавливается на уровне несколько ниже пикового положительного значения входного сигнала. Рассматриваемый ограничитель не является симметричным, так как значительная положительная часть входного сигнала усиливается, а остальная часть ниже



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] 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0019