Фиксаторы начального уровня выходного напряжения переходной цепи

В случае прохождения серии импульсов через переходную цепь RC при достаточно малой скважности импульсов и большого значе­ния τ_цепи к моменту прихода очередного импульса схема не вос­станавливается, т.е. конденсатор не успевает разрядиться до ну­левого потенциала (рис. 4.9, слайды 78, 12),

вследствие чего потен­циал конденсатора при каждом очередном импульсе возрастает и в конечном итоге конденсатор заряжается до постоянного напряжения U_C, а уровень выходного напряжения (U_вых) смещается на величину U_C с обратным знаком.

Если бы это смещение (-U_C) было постоянным, то его нетрудно было бы скомпенсировать дополнительным источником смещения (Е_доп) другой полярности.

Но динамическое смещение определяется величиной напряжения на конденсаторе U_C, а оно зависит от амплитуды входных импульсов, длительности, полярности, формы, периода следования, начального уровня и всегда подвержено изменению. Для исключения смещения ра­бочей точки нужно уменьшить постоянную времени разряда конденса­тора переходной цепи, не меняя постоянной времени заряда.

Для этого следует использовать элементы с односторонней проводимостью (электронные лампы, диоды и т.д.).

Частный случай решения этой задачи представлен на рис. 4.7 (слайды 77, 10), где постоянная времени цепи заряда конденсатора включает сопротивление R и R_a (достаточно большое сопро­тивление анодной нагрузки Л-1), а разряд конденсатора С проходит по цепи +C→ R_{i Л-1}→R→-C и исключает R_a.

Так как R_a >> R_{i Л-1} (когда Л-1 открыта), то τ_{цепи заряда} >> τ_{цепи разряда} . При этом смещения уровня выходного напряжения не происходит (рис. 4.10, слайды 78, 13)

Простейшая схема фиксации начального уровня выходного напря­жения переходной цепи представлена на рис. 4.11 (слайды 79, 14).

 

 

При передаче импульса через переходную цепь RC диод практически никакого влияния не оказывает, так как для тока за­ряда является непроводящим.

По окончании действия входного импульса конденсатор раз­ряжается по цепи

+C → R_вх→R || R_диода → -C

и так как сопротивление диода для тока разряда (т.е. в прямом направлении) мало, то разряд происходит быстро, к моменту прихо­да следующего импульса успевает восстановиться начальный уровень.

ВЫВОД

(Слайд 15)

I. Использование схем фиксации начального уровня пере­ходных цепей позволяет с минимальными искажениями производить передачу импульсов.

2. Для фиксации нулевого уровня отрицательных импуль­сов достаточно в схеме 3..9 изменить полярность включения диода.

3. Схемы фиксации позволяют не только восстанавливать начальный уровень входных импульсов, но и задать любой уровень, независимо от начального уровня входных импульсов, для чего достаточно ввести в схему фиксации источник смещения, задающий требуемый начальный уровень на выходе переходной цепи.

4. В зависимости от того, какой уровень фиксируется, фиксаторы делятся на фиксаторы нулевого, положи­тельного и отрицательного уровней.

 

Четвертый учебный вопрос

Ограничители амплитуд

Ограничителями амплитуды ( слайд 16) напряжения называются устройства, напряжение на выходе которых остаётся практически постоянным, когда входное напряжение становится больше (меньше) некоторой предельной величины. Эта предельная величина называется уровнем (порогом) ограничения.

В радиолокационных устройствах широкое распространение получили:

1. Последовательные диодные ограничители

2. Параллельное диодное ограничение

3. Сеточное ограничение

4. Анодное ограничение.

 

Ограничители напряжения, использующие последние два вида ограничения, собираются на усилительных элементах (лампах, транзисторах) и наряду с ограничением осуществляют усиление входного напряжения. Поэтому такие ограничители называются ограничителями-усилителями.

В радиолокационных устройствах ограничители используются:

- для формирования импульсов;

- для стандартизации по амплитуде различных напряжений;

- для ограничения импульсных сигналов по нулевому уровню (положительных или отрицательных) или по любому заданному уров­ню и др.

 

Некоторые примеры использования ограничителей поясняются эпюрами (рис. 4.12, слайды 80, 17 - 19).

Рассмотрим работу некоторых типов ограничителей.