Основні принципи побудови та використання діодних схем. Малопотужні випрямлячі. Робота випрямляча на активно-реактивне навантаження, страница 5

Рис.2.9                    збільшиться в відповідності до закону частотної модуляції, то відповідно зміняться напруги на реактивних елементах коливального контура і, пропорційно їм, напруги а клемах  а, б.

При демодуляції фазо – модульованого сигналу використо-вується принцип порівняння фаз модульованого сигналу і еталонного. Принципова схема демодулятора приведена на рис2.10,а, а векторні діаграми, пояснюючі його роботу, на рис.2.10,б.

При відсутності фазової модуляції між модулюємим сигналом uм та еталонним uет встановлений фазовий кут 900. В результаті напруги, що подаються на діоди VD1 і VD2, відповідно u1 і u2 визначаються як геометрична сума uет і u2 (Рис.2.10,б). При відсутності фазового зміщення модулюємого сигналу вектори  напруг

u1 і u2 однакові по амплітуді і, як

                                                                      результат, будуть однаковими напруги

Рис.2.10.           після випрямлення, тобто на клемах а і б по відношенню до загальної шини.

Якщо фаза сигналу uм зміниться, наприклад, в сторону відставання на кут j, то векторна діаграма зміниться. В результаті вектор напруги u1 зросте до u1¢, а вектор напруги u2 зменшиться до u2¢. Після випрямлення напруга на клемі а зросте, а на клемі б – зменшиться. Зміна фази напруги Uм в іншому напрямку, приведе до зміни полярності вихідної напруги.

Характеристики перетворення для частотного і фазового демодуляторів, тобто залежності Uвих=f(Df), Uвих=f(j) являються нелінійними функціями, але вони можуть бути розраховані для кожної з схем.

Розглянуті схеми знаходять використання в системах передачі інформації від датчиків до пристроїв попередньої обробки, наприклад, для вводу в комп’ютер, так як частотно і фазо модульовані сигнали мають велику перешкодостійкість.

2.4.Обмежувачі напруги

Обмежувачі  напруги (clippers, limiters) призначені для використання в тих ситуаціях, коли з’являється необхідність узгодити рівні напруги високовольтного джерела та низьковольтного споживача. Суть роботи обмежувача полягає в використанні характеристики насичення (Рис.2.11,а). Пристрої, що мають такі характеристики, передають вхідний сигнал Uвх в межах  Uвх.л з масштабним коефіцієнтом передачі, який визначається кутом нахилу j, а при значеннях вхідного сигналу, які перевершують  Uвх.л вихідний сигнал обмежується рівнем Uвих.н.

В більш широкому розумінні до категорії обмежувачів відносять і пристрої з дещо іншими харак-теристиками, наприклад, амплі-тудні селектори (amplitude selec-tors), або селектори, призначені для виділення обумовленої части-ни сигналу (slicers). Їх ідеальні характеристики приведені на рис.2.11,б, в.

На рис.2.12,а приведена прин-ципова схема двосторонього обме-жувача, в якому вхідний синусо-їдальний сигнал Uвх обмежується несимметрично на рівнях Е1 і Е2 з допомогою джерел живлення Е1 і Е2 та діодів VD1 і VD2. Робота схеми полягає в тому, що обидва

Рис.2.11                        діоди зміщені з допомогою джерел Е1

і Е2 в зворотньому напрямку. При зростанні вхідної напруги до рівня Е1 струм через резистор R не протікає і вся напруга передається на вихідні клеми. Коли напруга Uвх перевищить рівень Е1 (момент часу t1 на рис. 2.12,б), то діод VD1 відкривається і в колі Uвх, R, VD1, Е1, Uвх з’являється струм. При ідеальному діоді VD1 і джерелі Е все падіння напруги від протікаючого струму буде виділятись на резисторі R. (рис.2.12,в), обмежуючи тим самим напругу  на виході рівнем Е1. Починаючи з моменту часу t2, коли вхідна напруга Uвх зменшиться до рівня Е1 діод знову закривається і напруга на виході буде повторювати вхідну. Зрозуміло, що такий спосіб обмеження напруги може бути ефективним лише в режимі холостого ходу, або коли вхідний опір послідуючої схеми настільки великий, що не створить значного падіння напруги на резисторі R.

Щоб не використовувати допоміжні джерела живлення, часто діоди заміню-ють стабілітронами, які вмикаються зустрічно – послідовно (Рис.2.13.),  а при значних обмеженнях – на рівні 0.7 – 2В – використовують діоди в прямому включенні – стабістори.