Устройство для одностороннего ограничения сигнала

 

им. В. Капсукаса (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОСТОРОННЕГО

ОГРАНИЧЕНИЯ СИГНАЛА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов путем ограничения, а также в качестве фиксатора уровня.

Известно устрочство для формирования импульсов путем ограничения, содержащее четыре транзистора, два иэ которых связаны между собой через общий эмиттерньй резистор (1 ).

Однако это устройство отличается сложностью схемы.

Известно устройство для ограничения сигнала, содержащее транзистор, резистор нагрузки которого подключен к коллектору, и источник пос" тоянного напряжения, подключенный между базой и эмиттером, а также источник-входного сигнала, подключенный между эмиттером и нагрузочным резистором (2 . дднако такое устройство характеризуется невысоким качеством ограни чения сигнала, так как не позволяет формировать импульсы с ровной без наклона вершиной.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройство для одностороннего ограничения сигна% ла, также содержащее транзистор, подг. ключенный коллектором через нагрузочный резистор к одному из полюсов источника входного сигнала, причем точка соединения коллектора транэис10 тора с нагрузочным резистором является выходом устройства, и источник смещения, задающий уровень ограничения, подключенный ме ду базой и эмиттером транзистора fÇ g.

3$

Недостатком известного устройства является низкое качество ограничения сигнала, Цель изобретения — улучшение ка20 чества ограничения сигнала.

Цель достигается тем, что в устройстве для одностороннего ограничения сигнала, содержащем транзистор, подключенный коллектором через

907

786

5 0

1$ нагрузочный резистор к одному из по-люсов источника входного сигнала, причем точка соединения коллектора транзистора с нагруэочным резистором является выходом устройства, и источник смещения, задающий уровень ограничения, подключенный между базой и эмиттером транзистора, полюс источника входного сигнала, соединенный с нагрузочным резистором, заземлен, другой полюс источника входного сиг нала подсоединен к базе транзистора, а в качестве источники смещения, задающего уровень ограничения, использован источник тока.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для одностороннего ограничения электрического сигнала; на фиг. 2 — нагрузочные характеристики на семействе аппроксимнрованнчх коллекторных характеристик транзистора; на фиг. 3. временная диаграмма входного сигнала; на Фиг. 4 — диаграмма выходного напряжения при токе эмнттера на фиг. 5 " временная диаграмма выходного напряжения при токе эмиттера

Устройство для одностороннего ог раничения содержит транзистор l, к коллектору которого подключен резистор 2 нагрузки, между его базой и эмиттером и прямом направлении включен источник 3 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

При наличии входного напряжения переменного тока происходят следующие процессы. Во время полупериода входного сигнала с полярностью, совпадающей с направлением прямого смещения, между базой и коллектором транзистора {промежуток времени О-t на фиг. 3) протекает ток коллектора, повторяющий форму входного сигнала, Вследствие этого форма напряжения на резисторе 2 нагрузки соответствует форме входного сигнала.

Во время полупериода входного сигнала с полярностью, соответствующей обратному смещению коллекторно-базового перехода транзистора, между базой и коллектором (промежуток времени - t иа фиг. 3) протекает ток коллектора, амплитуда которого зависит от величины тока источника Э и амплитуды входного сигнала, При установлении величины тока источника 3, равной 1сш, протекает

4 ч бк эмиттера = i . Ы случае маИ CM4 лой амплитуды входного счгнала Ugg, соответствующей эпюре а на фиг. 3, ток коллектора I < не достигает величины тока насьп".ения (эп:ора а на фиг. 2). В этом случае ограничения выходного напряжения 11я,не происходит (эпюра а на фиг. 4). Эпюра в" на фиг. 4 иллюстрирует случай, когда ток коллектора II достигает величины тока наснщения лишь в точке максимума входного сигнала О В (эпюры в на фиг ° 2 и 3), поэтому ограничения выходного напряжения Il еще не происходит. В случаях прев пчения амплитуды входного сигнала 0Вхграничного значения, соответствующего режиму насыщения транзистора, происходит ограничение выходного напря жения (эпюра с на фиг. 4)

При изменении величины тока источника 3 изменяется ток эмиттера транзистора и, тем самым, порог . ограничения. Так,при увеличении тока источника 3 до величины 1с,4 ток эмиттера увеличивается до величины

Во время полупериода входного сигнала с полярностью, соответствующей обратному смещению коллекторнобазового перехода транзистора (промежуток времени t„ - t на фиг. 3) при входном сигнале, ранее превышавnieM порог ограничения (эпюры с на фиг. 2 и 3), ток коллектора I уже не достигает величины тока насьпцения, и ограничения выходного напряжения 1 „ не происходит (эпюра с на фиг. 5). Граничная амплитуда входно»

ro сигнала 08х(эпюра d на фиг. 2), когда ограничения выходного сигнала еще не происходит, превьппает ее прежнее значение, соответствующее 1с,1 (эпюры в на фиг. 2 и 3). 3 случае, когда амплитуда входного сигнала

U „вызывает режим насыщения транзистора, происходит ограничение выходного напряжения И (энюра е на фиг5) .

Таким образом, при изменении тока ис" точника 3 изменяется порог ограничения и амплитуда выходных импульсов.

Предлагаемое устройство для одностороннего ограничения электрического сигнала обладает высоким качеством ограничения входного сигнала, так как позволяет формировать импульсы с ровной, без наклона, вершиной за счет режима работы транзистора по схеме включения с общей базой. Кроме этого, предлагаемое устройство, 907786 по сравнению с известными, обладает более широким динамическим диапазоном.

Формула изобретения

Устройство для одностороннего ограничения сигнала, содержащее транзистор, подключенньй коллектором через нагрузочный резистор к одному из полюсов источника входного сигнала, причем точка соединения коллектора транзистора с нагрузочным резистором является выходом устройства, и ис1 точник смещения, задающий уровень ограничения, подключенный между базой и эмиттером транзистора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью .улучщения качества ограничения сигнала, полюс источника входного сигнала, соединенный с нагруэочным резистором, эаэемлен, другой полюс источника

5 входного сигнала подсоединен к базе транзистора, а в качестве источника смещения, задающего уровень ограничения, использован источник тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ В 1287121, кл. 21 э 36/04, 1969.

2, Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем.

15 М.-Л., Госэнергоиздат, 1963, с. 239, рис. 14-"8.

3. Гольденберг Л. N. Импульсные и цифровые устройства. Ч., "Связь", 1973, с. 206, рис. 5, За (прототип).