Параллельные диодные ограничители с нулевым порогом ограничения

Данные, ограничитель называется параллельным, если нелинейный элемент (диод) и резистор нагрузки включены параллельно друг другу.

Простейшая схема параллельного диодного ограничителя представлена на рис. 4.35.

Рис. 4.35.

Для анализа принципа действия параллельного диодного ограничителя полезно уяснить следующее правило.

Правило 2. Параллельный диодный ограничитель работает в режиме ограничения только тогда, когда нелинейный элемент - ключ - ЗАМКНУТ, т.е. полупроводниковый диод "ОТКРЫТ".

В том случае, когда диод закрыт (ключ разомкнут) режим ограничения отсутствует, выходное напряжение полностью повторяет форму входного.

Обратите внимание на состав схемы параллельного диодного ограничителя. Она такая же, как и последовательного. Однако физическая сущность ограничения противоположна последовательным диодным ограничителям.

Особенность технической реализации схемы - наличие ограничительного сопротивления - .

Без этого сопротивления ограничение, в принципе, невозможно, т.к. даже при открытом диоде все напряжение источника при достаточной его мощности выделяется на сопротивлении диода и передаётся на выход. Введенное сопротивление входит в состав делителя напряжения.

При действии отрицательной полуволны входного сигнала (диод заперт), напряжение делится между и , т.к то выходное напряжение мало отличается от входного. При действии положительной полуволны входного напряжения (диод открыт) напряжение делится между и , т. к. ( сопротивление открытого диода), то почти все напряжение гасится на и на выходе устанавливается уровень нулевого выходного напряжения.

Следовательно, для дальнейших рассуждения мы будем считать, что в том случае, когда диод открыт, он будет шунтировать выход схемы ( оказывается зашунтированным диодом), т.е. в этом случае .

Рассмотрим принцип работы параллельного диодного ограничителя (рис. 4.35, а) в случае, если на вход схемы поступает сигнал , показанный на рис. 4.35, б.

Анализ работы схемы показывает, что в моменты времени , к диоду приложено прямое напряжение (следовательно, диод VD открыт). При этом и сопротивление нагрузки оказывается зашунтированным (закороченным диодом). Следовательно, в эти моменты времени .

В течении промежутков времени , к диоду приложено обратное напряжение, следовательно, диод VD закрыт. При этом сопротивление закрытого диода считается бесконечно большим (разрыв цепи между точками подключения диода) и цепь тока оказывается замкнутой через резистор нагрузки, на котором выделяется напряжение, пропорциональное входному, т.е. .