Амплитудный ограничитель

На практике часто возникает необходимость ограничить уровень выходного сигнала. Это лучше всего делать до усиления сигнала, чтобы избежать перехода усилителя в режим насыщения и затем обратного перехода в линейный режим, на что нужно довольно длительное время (время восстановления). Цифровые логические схемы работают от положительных или отрицательных импульсных сигналов, лучше (su) уровни в сравнении с типичным разъемом выходных сигналов ОУ (±13 V).

Эту проблему можно легко решить с помощью ограничителя.

Рисунок 6.8 – Амплитудный ограничитель

На рисунке 6.8 приведена принципиальная схема амплитудного ограничителя с обратной связью, представляющего собою инвертирующий усилитель, в цепь обратной связи которого включенный стабилитрон параллельно резисторуR_ос. Напряжение стабилизации и прямое напряжение стабилитрона определяют пределы изменения выходного напряжения, а отношение определяет коэффициент усиления входного сигнала. При отрицательном U_вх выходное напряжение ОУ положительно и на стабилитрон подается обратное напряжение. К моменту достижения выходным напряжением уровня пробоя стабилитрона, на выходе ОУ напряжение определяется соотношением

.

При достижении уровня пробоя выходное напряжение определяется

,

где – динамическое сопротивление стабилитрона участка стабилизации.

Таким образом ограничитель переходит в режим фиксации выходного напряжения на уровне напряжения стабилизации. При положительном входном напряжении на выходе ОУ действует отрицательное напряжение. Стабилитрон смещается в прямом направлении и на выходе устанавливается уровень ограничения, равный прямому падению напряжения на стабилитроне (типичные значения 0,6 – 0,7 V).