Назначение, состав, принцип действия амплитудных диодных ограничителей

Амплитудным диодным ограничителем называют устройство, предназначенное для ограничения амплитуды или изменения формы сигнала.

Амплитудные диодные ограничители находят широкое применение в электронной аппаратуре. Ограничители используются для:

формирования импульсов с постоянной амплитудой;

выравнивания вершины импульсов, получивших какие-либо искажения при передаче через электрические цепи;

получения напряжения по форме близкого к прямоугольному, из синусоидального напряжения;

выделение (селекцию) импульсов по амплитуде.

По своему схемному исполнению и функциональному предназначений амплитудные диодные ограничители подразделяются на:

1. Последовательные диодные ограничители.

2. Параллельные диодные ограничители.

3. Двухсторонние диодные ограничители.

Основными требованиями к ограничителю является:

высокая- стабильность положения точек излома его характеристики передачи ;

высокая точность, ограничения (т.е. высокое постоянство выходного напряжения в области ограничения);

высокая линейность схемы в области пропускания (вне области ограничения),

Напряжение на выходе такого устройства повторяет форму входного напряжения, если последнее не выходит за уровень ограничения и остаётся практически постоянным (т.е. равным уровню ограничения), если входное напряжение превышает этот уровень.

В состав схемы амплитудного диодного ограничителя как правило входят:

1) Нелинейный элемент (ключ) - полупроводниковый диод, определяющий принцип функционирования схемы в зависимости от полярности приложенного к нему напряжения.

2) Источник входного напряжения .

3) Резистор нагрузки , на котором формируется выходное напряжение .

4) Дополнительные источники постоянного напряжения (смещение) - , для изменения уровня (порога) ограничения.

Принцип действия амплитудного диодного, ограничителя определяется свойством односторонней проводимости диода, т.е. состоянием нелинейного элемента схемы (полупроводникового диода) – ключа "ОТКРЫТ-ЗАКРЫТ".

Полупроводниковый диод – «ОТКРЫТ» (ключ замкнут) только в том случае, когда к нему приложено прямое напряжение, т.е. потенциал анода диода больше потенциала катода.

Полупроводниковый диод – «ЗАКРЫТ» (ключ разомкнут) только в том случае, если к диоду приложено обратное напряжение (потенциал анода диода меньше потенциала катода).

В зависимости от способа включения диода (ключа) различают последовательные и параллельные схемы амплитудных диодных ограничителей.