Быстродействующий ограничитель работает как схема формирования импульсов

Для восстановления сигналов применяются схемы формирования импульсов, включающие усилители с положительной обратной связью. Принцип работы этих приборов заключается в том, что входной сигнал пересекает уровень входного порога, при этом зачастую входной сигнал – это сигнал напряжения. Т.о. схема действует по принципу триггера, самый известная из которых – триггер Шмидта, представляющий собой двухкаскадный усилитель с обратной связью по току. В исходном триггере, созданном исследователем Шмиттом (Otto Herbert Schmitt) в 1938г., активными устройствами служили электронные лампы.

Достоинством триггера Шмитта является минимальное время переключения выхода, на которое практически не влияет скорость изменения входного сигнала. К наиболее важным его свойствам можно отнести гистерезис в характеристике ввода/вывода. Т.е. до положительного перехода выходного напряжения порог сдвинут к более высокому значению, а когда уровень выхода становится высоким, смещается к более низкому значению.

Если собрать триггер Шмитта из дискретных компонентов, то можно указать величину гистерезиса от нуля до защёлкивания. С практический точки зрения, схемы с использованием триггера Шмитта часто используются в логических микросхемах с постоянным высоким гистерезисом.

Опционально, схемой формирователя импульсов может стать быстродействующий ограничитель напряжения или фиксатор уровня. В таком варианте дельта входных напряжений будет более узкой, чем у схем, в основании которых лежит триггер Шмитта, поскольку при низких входных напряжениях ограничение напряжения прекращается, и схема работает как линейный усилитель. При этом благодаря негистерезисному поведению подобной схемы порог входного напряжения становится точным и одинаковым для обоих направлений изменения выходного сигнала. Пример можно увидеть на Рисунке 1.

На этом рисунке ограничитель напряжения является инвертирующим усилителем с сильно нелинейной отрицательной обратной связью. Если диапазон выходных напряжений равен –0.3 В - +0.6 В, импеданс обратной связи будет высоким, поскольку ни один из диодов не проводит ток. Эти границы напряжения определяются величиной прямого падения напряжения на выбранных диодах Шоттки. Коэффициент усиления напряжения инвертирующего усилителя почти равен коэффициенту усиления операционного усилителя без обратной связи.

Продолжение статьи читайте в источнике:
www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=637251

Задать вопрос