Лекция на тему Ограничители импульсных сигналов
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-07-26Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Тема. Ограничители импульсных сигналов.
План лекции
"1-3" \n
1.Назначение и типы ограничителей
2.Амплитудные селекторы
3.Дифференцирующие и интегрирующие цепочки
Электронные ключи используют в устройствах формирования импульсов. К простейшим и наиболее распространенным устройствам формирования импульсов относят ограничители, а также линейные цепи, включаемые на выходе электронных ключей.
Ограничителем называют нелинейный четырехполюсник, выходное напряжение которого повторяет входное напряжение, если последнее не выходит за уровни ограничения, и почти не изменяется, если входное напряжение выходит за эти уровни.
Для ограничения сверху применяют последовательные или параллельные диодные ключи, а также транзисторные ключи, работающие только в режиме отсечки или только в режиме насыщения. На REF _Ref45422281 \* MERGEFORMAT рис. 1.1 показано ограничение синусоидального напряжения с помощью параллельного диодного ключа. Уровень ограничения равен уровню включения ключа. Аналогично получают ограничение снизу. Для двустороннего ограничения используют двойные ключи.
рис. STYLEREF 1 \s 1. SEQ рис \* ARABIC \s 1 1. Диаграммы, поясняющие работу ограничителя сверху.
Применение ограничителей весьма разнообразно. С помощью ограничителей легко сформировать трапецеидальное напряжение из синусоидального. Если амплитуда входного напряжения значительно больше входного напряжения, то можно получить выходное напряжение, близкое по форме к прямоугольным импульсам. Другое применение ограничителей – сглаживание вершин импульсов, искаженных помехой или определяемых условиями формирования. Ограничители применяют также для формирования импульсов неизменной амплитуды, например в устройствах измерения временных или фазовых сдвигов между сигналами.
рис. STYLEREF 1 \s 1. SEQ рис \* ARABIC \s 1 2. Сглаживание вершин импульсов с помощью ограничителя сверху.
, а). При нулевом уровне ограничения можно выделять импульсы по полярности ( REF _Ref12426010 \* MERGEFORMAT рис. 1.3 , б).
рис. STYLEREF 1 \s 1. SEQ рис \* ARABIC \s 1 3. Выделение импульсов с помощью ограничителей.
,
где 
– коэффициент пропорциональности.
На приведены схемы простейшей дифференцирующей RC-цепи и диаграммы, демонстрирующие её работу прямоугольного импульсного напряжения. Для уменьшения длительности выходных импульсов следует уменьшить постоянную цепи 
. Можно показать, что при этом повышается точность дифференцирования входного напряжения.
рис. STYLEREF 1 \s 1. SEQ рис \* ARABIC \s 1 4. Схема и диаграммы работы дифференцирующей цепи.
Интегрирующие цепи – четырехполюсники, у которых выходное напряжение пропорционально интегралу по времени от входного напряжения, – применяют для формирования импульсов реже, чем дифференцирующие цепи. Схема интегрирующей цепи отличается тем, что конденсатор 
и резистор 
меняются местами.
План лекции
"1-3" \n
1.Назначение и типы ограничителей
2.Амплитудные селекторы
3.Дифференцирующие и интегрирующие цепочки
Назначение и типы ограничителей
Электронные ключи используют в устройствах формирования импульсов. К простейшим и наиболее распространенным устройствам формирования импульсов относят ограничители, а также линейные цепи, включаемые на выходе электронных ключей. Ограничителем называют нелинейный четырехполюсник, выходное напряжение которого повторяет входное напряжение, если последнее не выходит за уровни ограничения, и почти не изменяется, если входное напряжение выходит за эти уровни.
Для ограничения сверху применяют последовательные или параллельные диодные ключи, а также транзисторные ключи, работающие только в режиме отсечки или только в режиме насыщения. На REF _Ref45422281 \* MERGEFORMAT рис. 1.1
| uвх |
| uвых |
| uвых |
| t1 |
| t |
| t |
| t2 |
| t1 |
| t2 |
| 0 |
| 0 |
| E0 |
| t |
| 0 |
 |
рис. STYLEREF 1 \s 1. SEQ рис \* ARABIC \s 1 1. Диаграммы, поясняющие работу ограничителя сверху.
Применение ограничителей весьма разнообразно. С помощью ограничителей легко сформировать трапецеидальное напряжение из синусоидального. Если амплитуда входного напряжения значительно больше входного напряжения, то можно получить выходное напряжение, близкое по форме к прямоугольным импульсам. Другое применение ограничителей – сглаживание вершин импульсов, искаженных помехой или определяемых условиями формирования. Ограничители применяют также для формирования импульсов неизменной амплитуды, например в устройствах измерения временных или фазовых сдвигов между сигналами.
| uвх |
| uвых |
| uвых |
| t1 |
| t |
| t |
| t2 |
| t1 |
| t2 |
| 0 |
| 0 |
| t3 |
| E0 |
 |
рис. STYLEREF 1 \s 1. SEQ рис \* ARABIC \s 1 2. Сглаживание вершин импульсов с помощью ограничителя сверху.
1. Амплитудные селекторы
Обширная область применения – устройства амплитудной селекции (выделения). Амплитудным селектором называют устройство, предназначенное для выделения импульсов, амплитуда которых больше или меньше определенного уровня (уровня селекции), или импульсов, амплитуда которых находится в заданных пределах ( REF _Ref12426010 \* MERGEFORMAT рис. 1.3| uвх |
| uвх |
| uвых |
| uвх |
| uвых |
| uвых |
| uвых |
| t3 |
| t |
| t4 |
| t1 |
| t2 |
| t3 |
| t |
| t4 |
| t1 |
| t2 |
| t1 |
| t2 |
| t1 |
| t2 |
| t |
| t |
| uвх |
| 0 |
| 0 |
| 0 |
| 0 |
| 0 |
| 0 |
| E |
| (а) |
| (б) |
 |
рис. STYLEREF 1 \s 1. SEQ рис \* ARABIC \s 1 3. Выделение импульсов с помощью ограничителей.
2. Дифференцирующие и интегрирующие цепочки
Для формирования коротких импульсов служат дифференцирующие цепи – линейные четырехполюсники, у которых выходное напряжение пропорционально производной входного напряжения по времени:где
На приведены схемы простейшей дифференцирующей RC-цепи и диаграммы, демонстрирующие её работу прямоугольного импульсного напряжения. Для уменьшения длительности выходных импульсов следует уменьшить постоянную цепи
| Uc |
| Uвых |
| t |
| t |
| t |
| Uвх |
| R |
| Uвых |
| Uвх m |
| Uвх |
| С |
 |
рис. STYLEREF 1 \s 1. SEQ рис \* ARABIC \s 1 4. Схема и диаграммы работы дифференцирующей цепи.
Интегрирующие цепи – четырехполюсники, у которых выходное напряжение пропорционально интегралу по времени от входного напряжения, – применяют для формирования импульсов реже, чем дифференцирующие цепи. Схема интегрирующей цепи отличается тем, что конденсатор
