Амплитудный ограничитель

На практике часто возникает необходимость ограничить уровень выходного сигнала. Это лучше всего делать до усиления сигнала, чтобы избежать перехода усилителя в режим насыщения и затем обратного перехода в линейный режим, на что требуется довольно долгое время (время восстановления). Цифровые логические схемы работают от положительных или отрицательных импульсных сигналов, имеющих низкие (5 V) уровни в сравнении с типичным размахом выходных сигналов ОУ (±13 V)

Эту проблему можно легко решить с помощью ограничителя.

Рисунок 2.8 – Амплитудный ограничитель

На рис. 2.8 приведена принципиальная схема амплитудного ограничителя с обратной связью, представляющего собой инвертирующий усилитель, в цепь обратной связи которого включен стабилитрон параллельно резистору R_ос. Напряжение стабилизации и прямое напряжение стабилитрона определяют пределы изменения выходного напряжения, а отношение определяет коэффициент усиления входного сигнала. При отрицательном U_вх выходное напряжение ОУ положительно и на стабилитрон подается обратное напряжение. До момента достижения выходным напряжением уровня пробоя стабилитрона, на выходе ОУ напряжение определяется соотношением

.

При достижении уровня пробоя выходное напряжение определяется

,

Таким образом, ограничитель переходит в режим фиксации выходного напряжения на уровне напряжения стабилизации. При положительном входном напряжении на выходе OУ действует отрицательное напряжение. Стабилитрон смещается в прямом направлении и на выходе устанавливается уровень ограничения, равный прямому падению напряжения на стабилитроне (типичные значения 0,6 – 0,7 V).

Вопросы для самопроверки

1. Охарактеризуйте область использования преобразователя ток-напряжение.

2. Назовите преимущества передачи сигнала величиной тока.

3. Качественно нарисуйте ВАХ логарифмического и антилогарифмического усилителей.

4. Приведите простейшую схему амплитудного ограничителя и объясните его работу.