не входного напряжения ток левого триода возрастает, вследствие чего увеличивается напряжение на катоде и убывает напряжение между сеткой и катодом правой лампы. В некоторый момент времени происходит запирание лампы и достигается верхний порог ограничения: дальнейший рост входного сигнала не меняет выходного напряжения. Для того чтобы лампа заперлась, сопротивление резистора Rk должно быть порядка 5-10 ком. Оно определяется из неравенства

где Ясо - напряжение отсечки лампы Лг;

/i-анодный ток лампы Л] при входном напряжении, равном верхнему порогу;

пг - напряжение между сеткой лампы Лг и корпусом.

При отрицательной полуволне входного напряжения в момент запирания лампы Л] достигается нижний порог ограничения: выходное напряжение при дальнейшем уменьшении входного напряжения остается на прежнем (минимальном) уровне.

С помощью потенциометров Ri и Ri можно в некоторых пределах регулировать пороги ограничения. Иногда для улучшения характеристик схемы в анодную цепь лампы Л1 включают дополнительный резистор Rs.\ сопротивлением порядка 2-5 ком, а анод лампы Л] соединяют с сеткой лампы Лг через дополнительный конденсатор С емкостью 0,02-0,05 мкф. Схема при этом преобразуется в ждущий мультивибратор

Ограничители с транзисторами. Принцип действия ограничителей остается тем же, что при использовании элексронных ламп.

Транзистор в схемах ограничителей с общим эмиттером работает в ключевом режиме, рассмотренном ранее, и переходит от насыщения к запиранию. Приближенно пороги, соответствующие запертому состоянию, можно считать близкими к нулю.

11-7. ФИКСАТОРЫ УРОВНЯ

Переходная RC-тпъ, применяющаяся, например, для соединения анода предыдущей лампы с сеткой последующей, не пропускает постоянной составляющей напряжения. Вследствие этого изменение частоты повторения, длительности или амплитуды импульсов ведет к дополнительному смещению последовательности в положительную или отрицательную сторону (рис. 11-40, а). Степень этого смещения в установившемся режиме относительно нулевой линии определяется из равенства площадей элементов последовательности импульсов напряжения, расположенных над (Si) и под (S2) нулевой линией: среднее значение напряжения на конденсаторе будет оставаться постоянным (т.е. режим -установившимся), если 51=52. Для простейшего случая прямо-

угольных импульсов (рис. 11-40,6) получаем:

Si = {U-Up)t; S2 = (Tn-/ )i/cp,

откуда, приравнивая S\=S2, находим:

где Ucp - среднее значение напряжения импульсной последовательности.

В некоторых случаях смещение импульсов является причиной нежелательных яв-С

0~il-г-

и-еых

1/->

Рис. 11-40. Прохождение импульсной последовательности через разделительную /?С-депь.

а - схема, RC > t, б - диаграммы напряжений иа входе (и и выходе ( вых установившемся режиме для двух случаев импульсов различной длительности и амплитуды; t/o - постоянная составляющая входных импульсов.

лений, например изменения положения изображений на экранах электроннолучевых трубок осциллографов и индикаторов, искажений в передаче фона на экранах кинескопов телевизионных приемников и т. д.

Для исключения подобных явлений используются схемы, называемые фиксаторами уровня.

С целью удобства объяснений введем условные определения верх и низ для импульсных последовательностей. Верхом назовем вершины положительных и основания отрицательных импульсов; низом - вершины отрицательных и основания положительных импульсов (В и Я на рис. 11-40). С помощью фиксаторов осуществляется привязка верха (фиксаторы сверху) или низа (фиксаторы снизу) импульсов к

определенному постоянному напряжению на выходе, которое назовем уровнем фиксации или привязки. Этот уровень не меняется при изменении параметров импульсной последовательности: амплитуды, длительности импульсов или периода их повторения.

С помощью фиксаторов уровня напряжение можно фиксировать по верху (В) или низу (Я) входных импульсов, причем в каждом из двух случаев можно устанавливать необходимый (заданный) уровень привязки: нулевой, положительный или отрицательный.

Наибольщее распространение получили фиксаторы с диодными ключевыми элементами, включенными параллельно нагрузочному сопротивлению R цепи RC. Хотя по внещнему виду схемы диодных фиксаторов похожи на схемы ограничителей с параллельным включением диода (см. рис. 11-33), функции этих схем существенно различны.

Благодаря использованию диода в ключевом режиме постоянные времени заряда и разряда конденсатора становятся резко различными. Вследствие этого площади Si

Понятие уровень в других областях радиотехники используется в ином смысле. Поэтому в необходимых случаях мы будем подчеркивать это различие, пользуясь термином уровень привязки .

И S2 также сильно отличаются друг от друга, так что одна из них пренебрежимо мала по сравнению с другой. Соответствующие соотношения,- которым должны удовлетворять параметры схем, рассмотрены ниже.. При этом будем предполагать, что в случае изменения параметров импульсной последовательности неравенство <t сохраняется.

Фиксаторы снизу

Параметры схемы (рис. 11-41, а, б) выбираются из условия RC > ta, RntiR, чем достигается неравенство CR С Гц (/?д - внутреннее сопротивление отпертого диода и генератора импульсов, -/?д=/?д-Ь/?вн. Всюду предполагается, что RbhR).

Во время действия каждого положительного импульса исходной последовательности вх (рис. 11-41, е) диод в схеме рис. 11-41, а заперт и конденсатор приобретает небольшой заряд (так как RC ta). После окончания импульса диод отпирается и конденсатор быстро разряжается через диод и внутреннее сопротивление генератора импульсов (С/дСГп).

Напряжение на конденсаторе практически равно нулю независимо от изменения параметров импульсной последовательности. Поэтому напряжение на выходе вых почти равно напряжению на входе (левые

Un-£

, -Е

Рис. П-41. Фиксатор снизу.

а - схема фиксатора с нулевым уровнем: ГИ, - генератор входных импульсов; Rg - его внутреннее сопротивление; б - схема фиксатора с положительным уровнем -f £ (для изменения полярности уровня необходимо изменить полярность подключения источника на обратную); в - диаграммы напряжений в схеме фиксатора для установившегося режима: и - входные импульсы; и , и - напряжения на кондеи-вх с с

саторе; и .к -напряжения на выходе для схем а и б соответственно. Две вых вых

серии импульсов различаются длительностью. Для наглядности несколько подчерк-нуты искажения импульсов. Отношение площадей SJS2=RIR

диаграммы на рис. 11-41, е). При добавлении к входному сигналу постоянной составляющей Uo (т. е. если источник имеет постоянную составляющую) напряжение на сопротивлении будет по-прежнему изменяться от нуля до (7и, а форма импульсов будет практически прямоугольной (правые диаграммы на рис. 11-41, в). Таким образом, в схеме на рис. 11-41, а осуществляется фиксация снизу (по низу Н) с нулевым уровнем.

Уровень выходного сигнала можно установить положительным (+Е) или отрицательным (-Е), если последовательно в цепь диода включить дополнительный источник смещения положительным полюсом к аноду диода (рис. 11-41,6) в первом и отрицательным - во втором случае (рис, 11-41,6).

Фиксатор снизу действует и при подаче на его вход отрицательных импульсов (рис. 11-42). Во время действия им-

Вых

Рис. 11-42. Диаграммы напряжений в схеме фиксатора снизу с нулевым уровнем (рнс. 11-41, а) прн действии импульсов отрицательной полярности.

Kg - входные импульсы; и - напряжение на конденсаторе; вых~ напряжение на выходе. Принято, что в исходном состоянии для импульсов I н П групп конденсатор разряжен.

пульсов конденсатор С быстро заряжается через отпертый диод; в паузах между импульсами происходит медленный разряд конденсатора через резистор R, так как диод при этом заперт (правая обкладка конденсатора на рис. 11-41, G заряжена положительно). Процесс устанавливается после окончания первого-второго импульса последовательности. (Искажения импульсов для наглядности преувеличены.) Напряжение на конденсаторе при этом будет отрицательным, почти равным амплитуде входных импульсов и практически не зависит от их

длительности, в силу чего фиксация по-прежнему происходит по низу, так, что низ импульсов Я как бы поднимается фиксатором на нулевой уровень. Для амплитудно-модулированных импульсов отрицательной полярности этот фиксатор превращается в пиковый детектор: постоянная составляющая выходного напряжения пропорциональна амплитуде импульсов.

Фиксаторы сверху

Параметры схемы (рис. 11-43, а, 6) выбираются из условий:

r*C R\ Rr. CRT.

Во время действия каждого отрицательного импульса исходной последовательности

в Тп

/1 Уи Н

-т -

-3 ------ЧЛ Ч.у

вь-х

Рис. 11-43. Фиксатор сверху. а - схема фиксатора с нулевым уровнем: ГИ - генератор импульсов; Квп~ внутреннее сопротивление; б - схема фиксатора с отрицательным уровнем -Е (для изменения знака уровня достаточно изменить полярность подключения источника Е); в -диаграммы напряжений в схеме (а) прн действии отрицательных импульсов:

вх с

вд - напряжения на входе, конденсаторе С а на выходе схемы.