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 (слайд16) 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.