интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Виды и особенности схем ограничителей силы тока. Схема ограничения тока


Схема ограничения тока | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: Chip,Дата: 12 Мар 2015

Схема ограничения тока Как ограничить ток через нагрузку?

Часто бывает возникает необходимость ввести в схему ограничение по току. Это один из методов защиты электронной нагрузки. При коротком замыкании в цепи нагрузки схемой защиты по току можно спасти источник питания от повреждения.

Схема простейшего ограничителя тока выполнена на полевом транзисторе, которая фактически называется стабилизатором тока. Ток нагрузки при использовании такого ограничитель не сможет превысить начальный ток стока полевого транзистора.

Схема ограничения тока

Величина тока задается подбором типа транзистора. Увеличить значения тока можно параллельным включением нескольких транзисторов.

Схема ограничения тока В ограничителях тока нагрузки используются так же биполярные транзисторы. Принцип работы такого устройства на примере одной из схем с применением двух биполярных транзисторов. Входное напряжение через резистор R1 поступает на базу транзистора VT1, и открывает его. Транзистор переходит в режим насыщения, основная часть входного напряжения поступает на выход. При токе, меньшем порогового, транзистор VT2 закрыт, и светодиод не горит. Резистор R3 является датчиком тока. Как только падение напряжения на нем превысит порог открывания транзистора VT2, он откроется, включит светодиод, а транзистор VT1, наоборот, частично закроется, и ток через нагрузку ограничится.

Видео «Ограничение тока через нагрузку»

Источник:chipdip.ru

Прислать свою поделку!

П О П У Л Я Р Н О Е:

  • Цифровой синтезатор своими руками
  • Цифровой синтезатор своими рукамиСинусоидальный сигнал можно получить обычным аналоговым способом, но существуют и цифровые способы синтезирования сигналов. При использовании цифрового синтезатора искажения не зависят от частоты сигнала, а также стабильность частоты в этом случае гораздо выше. В статье, ниже  давайте подробнее рассмотрим схему и принцип действия цифрового синтезатора.

    Подробнее…

  • Простой GPS навигатор своими руками
  • Простой GPS навигатор своими рукамиВо многих современных телефонах есть GPS, но для работы навигатора необходима подгрузка карт через интернет, что в дали от GSM вышек является проблемой. Также большая проблем — это быстрый разряд аккумулятора смартфонов, особенно в холодное время года. За раз путешественник остаётся не только без навигации, но и без связи. Иметь с собой независимое навигационное устройство будет очень кстати.  Подобное устройство и будет предлагаться в статье, ниже.

    Подробнее…

  • Умножитель частоты с 9МГц до 27МГц
  • Умножитель частоты с 9МГц до 27МГцДля постройки радиолюбительских ВЧ конструкций бывает необходимость умножить частоту генератора.

    Ниже представлена схема утроителя частоты на трех транзисторах для диапазона 27Мгц.

    Подробнее…

>>

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:

Популярность: 17 797 просм.

Вы можете следить за комментариями к этой записи через RSS 2.0. Вы можете оставить свой комментарий, пинг пока закрыт.

www.mastervintik.ru

СХЕМА ОГРАНИЧИТЕЛЯ ТОКА

   Как часто возникают ситуации, когда маленькая ошибка при подключении электрического устройства к источнику питания, либо первоначальный запуск свежесобранной схемы, приводит к сгоранию довольно ценных радиоэлементов (а то и всех сразу). Где-то не заметили замыкание на дорожках, где-то неправильно впаяли транзистор... да мало ли чего - "человеческий фактор" неизбежен. Чтоб исключить такие инцеденты, нужен ограничитель тока питания, который даже в случае короткого замыкания в схеме не позволит току превысить установленное безопастное значение. Эта схема как раз и позволяет установить ограничение на максимальный выходной ток. Установив верхний предел токопотребления от вашего БП - вы можете защитить как блок питания, так и любое устройство, подключенное к нему.

Принципиальная электросхема ограничителя тока питания

Принципиальная электросхема ограничителя тока питания

   Работа устройства. Два диода задают напряжение на базе транзисторов примерно в 1,4 В. Это означает, что напряжение на R2 является фиксированной (около 0,7 В). Если R2 - 10 Ом, то максимальный ток эмиттера будет (0,7/10) = 70 мА.

Расположение деталей на макетной плате

Сборка ограничителя тока питания

   В схеме использованы транзисторы BD131 потому, что они были в наличии. Однако, любой другой NPN транзистор с аналогичной характеристикой должен работать нормально. Если вы хотите задать различные ограничения тока - измените значение R2 согласно формулы на схеме. Например для максимального тока 1 ампер, резистор будет 0,7 Ома с мощностью 1 ватт.

   Помните, что если вы увеличиваете ток - вы должны также увеличить мощность резистора и транзистора.

   Можно для удобства использовать светодиод. Если выходное напряжение падает (сработала защита) - он погаснет. Этого достаточно, чтобы вы знали, что нагрузка на выходе является превышенной. Чтобы постоянно не поглядывать на индикатор срабатывания защиты - поставьте звуковой сигнал. Если возникнет проблема и выходное напряжение упадет - будет звучать сигнал тревоги. Если надо задействовать защиту от перенапряжения - смотрите эту схему.

el-shema.ru

Ограничитель силы тока в нагрузке

Регулируемый ограничитель токаОграничитель силы тока – устройство, предназначенное для исключения возможного повышения силы тока в схеме выше заданного значения. Самым простым ограничителем является обыкновенный плавкий предохранитель. Конструктивно предохранитель представляет собой плавкую вставку, заключенную в изолятор — корпус. Если в схеме по тем или иным причинам повышается сила тока, потребляемая нагрузкой, плавкая вставка перегорает, и питание нагрузки прекращается.

Виды ограничителей

При всех преимуществах использования предохранителя он обладает одним серьезным недостатком – низким быстродействием, что делает невозможным его применение в некоторых случаях. К недостаткам можно отнести и одноразовость предохранителя – при его перегорании придется искать и устанавливать предохранитель точно такой же, как и перегоревший.

Электронные ограничители

Гораздо более совершенными по сравнению с упомянутыми выше предохранителями являются электронные ограничители. Условно такие устройства можно разделить на два типа:

  • восстанавливающиеся автоматически после устранения возникшей неисправности;
  • восстанавливающиеся вручную. Например: в схеме ограничителя предусмотрена кнопка, нажатие которой приводи к ее перезапуску.

Отдельно стоит сказать о так называемых пассивных устройствах защиты. Такие устройства предназначены для световой и/или звуковой сигнализации о ситуациях превышения допустимого тока в нагрузке. В большинстве своем такие схемы сигнализации применяются совместно с электронными ограничителями.

Простейшая схема на полевом транзисторе

Ограничитель токаСамым простым решением при необходимости ограничения постоянного тока в нагрузке является использование схемы на полевом транзисторе. Принципиальная схема этого устройства показана на рис.1:

Рис. 1 — Схема на полевом транзисторе

Ток нагрузки при использовании схемы представленной на рис.1 не может быть больше начального тока стока примененного транзистора. Следовательно, диапазон ограничения напрямую зависит от типа транзистора. Например, при использовании отечественного транзистора КП302 ограничение составит 30-50 мА.

Ограничитель на биполярном транзисторе

Основным недостатком схемы, описанной выше, является сложность изменения пределов ограничения. В более совершенных устройствах для исключения этого недостатка применяют дополнительный элемент, выполняющий функции датчика. Как правило, такой датчик представляет собой мощный резистор, который включается последовательно с нагрузкой. В момент, когда на резисторе падение напряжения достигнет определенной величины, автоматически произойдет ограничение силы тока. Схема такого устройства показана на рисунке 2.

Рис. 2 — Схема на биполярных транзисторах

Регулируемый ограничитель токаКак можно заметить, основой схемы являются два биполярных транзистора структуры n — p — n . В качестве датчика используется резистор R 3 с сопротивлением 3,6 Ом.

Принцип действия устройства следующий: напряжение от источника поступает на резистор R 1, а через него и на базу транзистора VT 1. Транзистор открывается, и большая часть напряжения от источника поступает на выход устройства. При этом транзистор VT 2 находится в закрытом состоянии. В момент, когда на датчике (резистор R 3) падение напряжение достигнет порога открытия транзистора VT 2, он откроется, а транзистор VT 1 наоборот — начнет закрываться, ограничивая тем самым ток на выходе устройства. Светодиод HL 1 является индикатором срабатывания ограничителя.

Порог срабатывания зависит от сопротивления резистора R 3 и напряжения открытия транзистора VT 2. Для описанной схемы порог ограничения составляет: 0,7 В/ 3,6 Ом = 0,19 А.

Схема с ручной регулировкой

В некоторых случаях требуется устройство с возможностью ручного изменения величины ограничения тока в нагрузке, например, если речь идет о необходимости заряда автомобильных аккумуляторных батарей. Схема регулируемого устройства показана на рисунке 3.

Рис. 3 — Схема с регулировкой ограничения тока

Технические характеристики устройства:

  • напряжение на входе – до 40 В;
  • напряжение на выходе – до 32 В;
  • диапазон ограничения тока – 0,01…3 А.

Основной особенностью схемы является возможность как изменения величины ограничения тока в нагрузке, так и возможность регулировки напряжения на выходе. Ограничение тока устанавливается переменным резистором R 5, а напряжение на выходе – переменным резистором R 6. Диапазон ограничения тока определяется сопротивлением датчика тока – резистором R2 .

При конструировании такого устройства стоит помнить, что на VT 4 выделяется достаточно большая мощность, поэтому для исключения вероятности перегрева элемента и выхода из строя он должен быть установлен на радиатор. Также отметим, что переменные резисторы R 5 и R 6 должны обладать линейной зависимостью регулировки для более удобного использования устройства. Возможные аналоги используемых деталей :

  • Транзисторы КТ815 — ВD139;
  • Транзистор КТ814 — ВD140;
  • Транзистор КТ803 — 2N5067.

Вместо заключения

Схема ограничителя токаНельзя утверждать, что тот или иной способ ограничения тока лучше или хуже. Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Более того, применение каждого целесообразно или вовсе недопустимо в определенном конкретном случае. Например, применение плавкого предохранителя в выходной цепи импульсного блока питания в большинстве своем нецелесообразно, поскольку предохранитель как элемент защиты обладает недостаточным быстродействием. Говоря более простым языком – предохранитель может сгореть после того, как вследствие перегрузки придут в негодность силовые элементы блока питания.

В общем, выбор в пользу того или иного ограничителя должен производиться с учетом схемотехнических, а порой и конструктивных особенностей источника входного напряжения и особенностей нагрузки.

tehmaster.guru

Что скажите по схеме ограничения тока зарядка электролитического конденсатора?

После нескольких уточнений наконец выяснилось, чего же вы хотите добиться: общий источник питания для нескольких цепей последовательно включённых светодиодов. Главной проблемой вы сочли узел плавного заряда фильтрового конденсатора. На мой взгляд, в такой схеме есть несколько куда более критичных мест. Но сначала по теме вопроса.

1000 мкф - это значение подходяще для тока нагрузки 0,5...3 ампера, а не десятки миллиампер (там достаточно 22...50 мкф). Транзистор можно ставить, если надо сделать плавное, на 4...20 секунд, нарастание яркости - но ведь у вас несколько гирлянд! Неужели они должны во всей квартире стартовать одновременно? Да и насчёт выключателей - вы хотите вместо штатных, коммутирующих цепь ~220 вольт, коммутировать цепь =310 вольт, ставя выключатель между конденсатором и гирляндой? Такое решение выглядит хоть как-то оправданным для "умного дома" (да и то не всё в нём понятно), но в обычной квартире так делать смысла нет. В ней правильнее установить для каждой гирлянды свой отдельный БП - и тогда куда выгоднее применять обычные супердешёвые (и куда более надёжные!) ленты с параллельными светодиодами на 12 вольт, а не с самодельными последовательными, в которых выгорание одного диода полностью лишает вас света.Другое назначение узла плавного заряда - защита выпрямительных диодов от многократной перегрузки в момент включения, когда конденсатор полностью разряжен. Но эта задача полностью решается куда более простым методом - вместо T1 и R1, R3 надо вставить терморезистор сопротивлением в несколько десятков ом, снижающимся при прогреве до 0,5...3 ом, так сделано в сотнях миллионов компьютерных БП, надёжно работающих годами при примерно таком же токе нагрузки, как и у вас. Добыть такой термистор можно из любого дохлого компьютерного БП.

И наконец о том, чего в вашем вопросе нет, а оно бросается в глаза - о стабилизаторе тока на LM317, поглощающем излишек сетевого напряжения. Дело в том, что такой стаб работоспособен только в диапазоне от 3 до 40 вольт. Допуск на сетевое напряжение в городской исправной сети 10%, т.е. от 198 до 242 вольт. Значит, если вы рассчитали стаб на нижний предел (а так обычно и делается), то на верхнем пределе напряжение на стабе выйдет за допустимые 40 вольт. Если же вы настроите его на верх диапазона (т.е. на 242), то на нижнем пределе напряжение на стабе понизится ниже 3 вольт, и он перестанет стабилизировать ток. И я уж умолчу, что будет с этой схемой в сельской местности, где колебания сетевого напряжения куда шире. Так что такая схема будет нормально работать только при стабильном напряжении сети - но при стабильной сети стабилизатор не нужен, его прекрасно заменит простой резистор.

toster.ru

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА ЛАМПЫ

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА ЛАМПЫ

     До сих пор встречаются люди, доказывающие эффект от использования энергосберегающих ламп. В истинности или ложности данного утверждения мы сейчас и разберёмся.

     Считаем: цена хорошей лампы накаливания (ЛН) - 0.4$ , энергосберегающей лампы (ЭЛ) - 4$. Срок службы обеих одинаковый, примерно полгода.

     В день, экономия от использования (ЭЛ) составляет около 0.3 кВт, за полгода 0.3х180 = 60 кВт. При цене 1 кВт/ч - 0.03$, полугодовой эффект будет 0.03х60 = 2$. Отнимаем эту сумму от цены (ЭЛ) и в итоге имеем 0.4$ за ЛН, против 2.0$ за ЭЛ. Комментарии излишни.

     Чтоб ещё усилить превосходство ламп накаливания над энергосберегающими, сделаем простую схему для ограничения броска тока через нить накала при включении лампы накаливания.

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА

     Схема ограничителя тока лампы взята из радио 8-2009 и настолько проста, что можно плату не травить, а вырезать резаком. Размер платы 20х25 мм. Принцип действия схемы основан на плавной, в течении пол-секунды, подачи напряжения на лампу. К тому-же в итоге подаётся не все 220 В, а около 200 В - что ещё увеличивает срок службы ЛН.

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА плата

     Самая дорогая деталь ограничителя тока лампы симистор - стоит 0.3$, остальные детали думаю есть у всех.

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА детали

     Транзистор КТ940 можно выдрать из модуля цветности нерабочего советского телевизора 3УСЦТ - их там 6 штук. Симистор заменим на ТС106-8. Конденсатор 200 - 1000 мкф на 10 В.

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА схема

     Готовую плату ограничителя тока лампы, замотав чем-то изоляционным,

ограничитель

   Далее устанавливаем под колпак люстры, там она будет сразу ограничивать ток через все лампы. Устройство ограничителя тока не требует налаживания и начинает работать сразу.

 

Поделитесь полезной информацией с друзьями:

elwo.ru

Схема - ограничение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Схема - ограничение

Cтраница 1

Схема ограничения действует так. Bi справа налево пройтп не может.  [1]

Схема ограничения тока лучей необходима ввиду того, что цветной кинескоп в связи с особенностями его конструкции не имеет запаса по току. Значение тока 1 мА является предельно допустимым и в то же время необходимым для получения требуемой яркости не менее 60 нит.  [2]

Схема ограничения тока лампы, входящая в канал защиты, представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения.  [3]

Схема ограничения тока лучей реобхо-дима, так как цветной кинескоп в связи с особенностями его конструкции не имеет запаса по току. Значение тока 1 мА является предельно допустимым и в то же время необходимым для получения требуемой яркости не менее 60 нит.  [4]

Схема ограничения тока лучей кинескопа работает по следующему принципу: при увеличении тока лучей сверх установленного значения уменьшается размах сигнала яркости, подаваемого на катоды кинескопа.  [5]

Схема ограничения тока ротора ОТР предназначена для ограничения тока ротора при перегрузке, причем время ограничения обратно пропорционально величине перегрузки.  [6]

Схема ограничения тока луча кинескопа работает совместно со схемой защиты экрана кинескопа от прожога ярким пятном при выключении телевизора.  [7]

Схема ограничения тока лучей кинескопа, выполненная на диоде 2Д8 типа КДЮ9А, препятствует увеличению суммарного тока лучей кинескопа свыше предельно допустимой величины 900 - 1000 мкА, так как при большей величине тока лучей кинескопа уровень рентгеновского излучения с экрана кинескопа превысит допустимую норму.  [8]

Такая схема ограничения применяется в тихоходных механизмах, масса движущихся частей которых не слишком велика.  [9]

Одновременно схема ограничения инвертирует сигналы, поэтому на ее выходе они имеют полярность, соответствующую полярности импульсов на входах трех транзисторов.  [11]

Эта схема ограничения тока существенно лучше простого токового ограничителя, который обсуждался выше, так как при использовании стендового питания иногда желательно установить точный и стабильный предел тока нагрузки. Обратите внимание на необычный ( но удобный) метод ограничения тока путем его отвода через предназначенный для частотной коррекции вывод микросхемы ИС15, у которого при работе с малым током коэффициент усиления равен единице. Обеспечивая высокую степень стабилизации как напряжения ( во всем диапазоне вплоть до 0 В), так и тока, данное устройство становится достаточно гибким в использовании лабораторным источником питания. При этом указанный способ ограничения тока делает этот источник питания также удобным источником неизменного тока. Транзистор Т4 обеспечивает постоянную токовую нагрузку 100 мА, обеспечивая хороший рабочий режим схемы даже при значениях выходных напряжения или тока, близких к нулю, за счет удержания проходных транзисторов в активном режиме. Этот приемник тока позволяет источнику питания поглощать некоторый ток от нагрузки без увеличения выходного напряжения. Это целесообразно при работе с некоторыми необычными видами нагрузки, с которыми иногда приходится сталкиваться, например, прибор с собственным источником питания, который может подать некоторый ток на выводы стенда питания.  [12]

Выход схем ограничения подается в блок настроек и в том случае, если счетчик заполнен, прекращается поступление на него импульсов рассогласования.  [13]

Испробуйте схему ограничения на ОУ ( рис. 8.6.) ( Снова заметьте, что выходной сигнал схемы снимается не с выхода ОУ; каково значение этого факта с точки зрения выходного полного сопротивления.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Ограничители уровня

Диодное ограничение

Ограничитель срезает вершину сигнала и делает ее плоской. Ограниче­ние может быть односторонним и двусторонним. Так, схема на рис. 28.10 ограничивает только отрицательную полуволну напряжения. Падение напряжения на диоде при прямом включении будет создавать уровень отрицательного напряжения –0,6 В, показанный пунктиром. Обычно диоды считают идеальными и этим напряжением пренебрегают.

Чтобы получить ограничение напряжения на других уровнях, последовательно с диодом включают батарею. При этом диод может быть смещен в прямом (рис. 28.11(а)) или обратном (рис. 28.11(б)) направлении. В схеме на рис. 28.11(б) диод проводит ток только тогда, когда напряжение на его катоде равно или ниже –2 В. При этом выходное напряжение равно ЭДС батареи (если считать диод идеальным).

 r28.10

Рис. 28.10.

 

 Ограничение входного напряжения на уровне +2 В (а) и –2 В (б)

Рис. 28.11. Ограничение входного напряжения на уровне +2 В (а) и –2 В (б).  

При напряжении выше -2 В диод смещен в обратном направлении, т. е. закрыт, и часть входного напряжения поступает на выход схемы.

Вот простой способ построения ограничителя с дополнительным сме­щением:

1. Проведите на графике входного напряжения линию, соответствующую величине ЭДС батареи.

2. Если ЭДС включена так, что смещает диод в прямом направлении, то большая часть входного сигнала будет ограничена, т. е. отсечена, и наоборот.

Схема на рис. 28.12 ограничивает положительную и отрицательную полуволны входного напряжения. На рис. 28.12(а) диод D1 ограничива­ет положительную полуволну, а диод D2 – отрицательную. В случае идеальных диодов выходное напряжение этой схемы всегда будет равно нулю. Однако если учесть падение напряжения на диоде (для кремние­вого диода оно равно 0,6 В), то получите ограничение на уровнях +0,6 В и -0,6 В. Схема на рис. 28.12(б) тоже обеспечивает двустороннее огра­ничение и имеет дополнительное смещение. Диод D1 ограничивает положительную полуволну входного сигнала, на уровне +2 В, а диод D2 ограничивает отрицательную полуволну на уровне -4 В.

 Двустороннее ограничение

Рис. 28.12. Двустороннее ограничение.

 

Ограничение с помощью стабилитрона

Стабилитрон (или зенеровский диод) тоже можно использовать для огра­ничения сигнала (рис. 28.13). Стабилитрон Z2 в схеме (б) проводит ток только при положительной полуволне сигнала. Однако стабилитрон Z1 остается выключенным до тех пор, пока входное напряжение не превысит его напряжения пробоя (в данном случае 6 В), ограничивающего входное напряжение. В отрицательный полупериод стабилитрон Z1 всегда смещен в прямом направлении и проводит ток, но стабилитрон Z2 ограничивает входной сигнал на          уровне -9 В.

Схемы ограничения на стабилитроне

Рис 28.14.Схемы ограничения на стабилитроне.

Схемы ограничения на транзисторе

Как уже говорилось в гл. 9, при перегрузке усилителя тоже возника­ет ограничение сигнала. Схема на рис. 28.14 вырабатывает практически прямоугольное напряжение. Транзистор не имеет напряжения смещения, поэтому при отсутствии напряжения на входе он закрыт. В течение поло­жительного полупериода входного сигнала транзистор открыт (переход эмиттер-база смещен в прямом направлении) и при достаточной величи­не напряжения на входе входит в насыщение. При этом напряжение на выходе равно нулю. В течение отрицательного полупериода входного сиг­нала транзистор закрыт и напряжение на выходе равно +VСС. Выходной сигнал представляет собой прямоугольные импульсы, и поэтому схема называется формирователем прямоугольных импульсов.

 Схема ограничения на транзисторе

Рис. 28.14.1 Схема ограничения на транзисторе.

Триггер Шмитта

Очень распространенной схемой для формирования и ограничения им­пульсов является триггер Шмитта, изображенный на рис. 28.15. При от­сутствии входного сигнала база T1 имеет нулевой потенциал, и транзистор закрыт. Транзистор T2 в это время находится в состоянии насыщения, поскольку на его базу подано положительное напряжение, определяемое делителем R2-R4-R5. Выходное напряжение (коллектор T2) при этом практически равно нулю. Ток транзистора T2, протекающий через эмиттерный резистор R3, создает положительное напряжение на эмиттерах, которое смещает эмиттерный переход T1 в обратном направлении.

При увеличении входного напряжения в положительном направления транзистор T1 начинает проводить ток, когда напряжение на его базе пре­высит напряжение на эмиттере на +0,6 В. Когда это произойдет, транзи­стор T1 начинает пропускать ток, потенциал его коллектора понижается и это понижение передается на базу транзистора T2. В результате ток транзистора T2 уменьшается, падает потенциал эмиттеров транзисторов T1 и T2 и транзистор T1 начинает пропускать еще больший ток и т. д.

Схема триггера Шмитта

Рис. 28.15. Схема триггера Шмитта.

Та­ким образом, транзистор T1 очень быстро достигает насыщения, а тран­зистор T2 — отсечки. Выходное напряжение при этом равно VCC. Если теперь входное напряжение упадет до нуля, произойдет обратный про­цесс, в результате чего транзистор T1 закроется, а транзистор T2 придет в насыщение.

Эту схему называют еще схемой восстановления постоянной составляю­щей (ВПС). Схема фиксации уровня добавляет к сигналу переменного тока постоянную составляющую, не изменяя при этом формы входного сигнала.

Во многих случаях бывает важно сохранить уровень постоянной со­ставляющей сигнала. Так, если схема имеет связь по переменному то­ку, постоянная составляющая теряется, и ее потом приходится восстана­вливать. Это случается, например, при дифференцировании импульсной последовательности или после прохождения видеосигнала через разделительный конденсатор. Фиксация уровня также используется для полу­чения смещения класса С в транзисторах, например в генераторах (см. гл. 30). На рис. 28.16 изображена схема фиксатора.

Срез АВ (рис. 28.17) входного сигнала представляет собой отрицательный перепад напряжения величиной 10 В. Он состоит из высокочастотных составляющих и поэтому проходит через конденсатор, делая точку Х (.выход) отрицательной. При этом диод оказывается смещенным в прямом направлении и, если считать его идеальным, накоротко замыкает очку X на нулевой уровень. Конденсатор быстро заряжается через малое сопротивление прямо смещенного диода в отрицательном направлении (рис. 28.16(б)).

Фиксация уровня постоянной составляющей

 

Рис. 28.16. Фиксация уровня постоянной составляющей, (а) Уровень фиксации 0 В.

(б) Выходной сигнал (точка X) изменяется от 0 до 10 В,

тогда как входной сигнал изменяется от -5 до +5 В.

 

Рис. 28.17

 

Рис. 28.17. Сигнал на выходе схемы, изображенной на рис. 28.16, при посто­янной времени: (а) очень большой, (б) сравнимой с периодом входного сигнала, (в) малой.

Этот заряд сохраняется до прихода фронта следую­щего импульса.

Фронт импульса CD представляет собой положительный перепад напряжения величиной 10 В. Он состоит из высокочастотных составляющих поэтому проходит через конденсатор, изменяя потенциал точки Х от 0 до +10 В (рис. 28.16(б).

Диод теперь смещен в обратном направлении (т. е. цепь разомкнута) падением напряжения 10 В на резисторе R. Начинающий протекать ток пытается перезарядить конденсатор в противоположном направле­нии; при этом выходное напряжение начинает падать. Однако, если по­стоянная времени RC велика в сравнении с периодом входного сигнала, конденсатор не успеет потерять свой отрицательный заряд до прихода следующего среза входного импульса (рис. 28.17(а)).

При величине постоянной времени, сравнимой с периодом вход­ного сигнала, выходной сигнал будет иметь форму, показанную на рис. 28.17(б). При малой постоянной времени схема превращается в диф­ференциатор (рис. 28.17(в)).

Чтобы получить большую величину постоянной времени, резистор R можно удалить. При этом постоянная времени будет определяться как С · r, где r — обратное сопротивление диода. Чтобы получить на выхо­де нулевой уровень фиксации при отрицательной полярности выходно­го сигнала, следует поменять полярность включения диода (рис. 28.18). Обратите внимание, что постоянная составляющая входного сигнала бло­кируется конденсатором и не влияет на величину выходного сигнала.

Фиксация выходного сигнала на нулевом уровне при его отрицательной полярности

Рис. 28.18. Фиксация выходного сигнала на нулевом уровне при его отрица­тельной полярности.

Чтобы нарисовать график выходного сигнала, нужно сначала нари­совать входной сигнал и затем провести линию нулевого уровня. Если Диод включен таким образом, что ограничивает положительные отклоне­ния сигнала, то весь выходной сигнал будет расположен ниже нулевого уровня, и наоборот.

Схемы фиксации можно применять не только для сигналов прямоугольнойформы. На рис. 28.19 показана схема фиксации синусоидального сигнала.

Для фиксации сигнала на уровнях, отличных от нулевого, последовательно с диодом включается источник ЭДС, который смещает диод в прямом (рис. 28.20(а)) или обратном (рис. 28.20(б)) направлении. На схе­ме рис. 28.20(б) на диод подано обратное смещение +5 В, в результате чего выходной сигнал не может иметь значение, большее +5 В. Посколь­ку схема фиксации не изменяет размах входного сигнала, то выходной сигнал изменяется        от +5 В до -15 В при общем размахе 20 В.

Фиксация уровня синусоидального сигнала

Рис. 28.19. Фиксация уровня синусоидального сигнала.

 Фиксация сигнала на уровне -5 В (а) и +5 В (б)

Рис. 28.20. Фиксация сигнала на уровне -5 В (а) и +5 В (б).

В этом видео рассказывается о диодном ограничении:

Добавить комментарий

radiolubitel.net


Каталог товаров
    .