Ограничитель напряжения Советский патент 1992 года по МПК G05F3/08 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке схем ограничения напряжений с управляемым порогом ограничения и фиксированным порогом ограничения.

Известны ограничители, которые выполнены в виде встречно-параллельно сое- диненных диодов, имеют порог ограничения, зависимый от температуры. Возможность регулирования порогом ограничения отсутствует.

Известны ограничители с регулируемым порогом ограничения, которые сложны по конструкции, имеют низкую надежность и ограниченный частотный диапазон или имеют регулируемый порог ограничения в области сравнительно больших уровней (единицы вольт).

Наиболее близким к предлагаемому является ограничитель, содержащий источники управляющего напряжения, последовательно соединенные источник ограничиваемого напряжения, резистор и нелинейный элемент в виде двух включенных параллельно участков эмиттер-коллектор транзисторов, к базам которых подключены резистивные делители напряжения.

Это устройство имеет два разнополяр- ных источника управляющего напряжения и имеет уровни ограничения 0,2-0,3 В для германиевых транзисторов и 0,5-0,7 В для кремниевых транзисторов, что не обеспечивает достаточную надежность устройства и регулирование порога ограничения в сторону малых уровней.

V|

N ho со О со

Целью изобретения является повышение надежности при расширении динамического диапазона в сторону малых уровней порога ограничения

Поставленная цель достигается тем. что в ограничитель напряжения, содержащий первый резистор, первый и второй выводы которого соединены с первыми выводами для подключения соответственно источника ограничиваемого напряжения и нагрузки, шину нулевого потенциала, расположенную между вторыми выводами для подключения источника ограничиваемого напряжения и нагрузки, два транзистора, эмиттер первого из которых подключен к второму выводу первого резистора, а коллектор - к шине нулевого потенциала, второй и третий резисторы, первые выводы которых соединены с базами соответственно первого и второго транзисторов, источник управляющего напряжения, включенный между вторым выводом второго резистора и шиной нулевого потенциала, введены дроссель и два конденсатора, а транзисторы выполнены с одним и тем же типом проводимости, причем дроссель включен между вторым выводом первого резистора и шиной нулевого потенциала, а конденсаторы - параллельно база- коллекторным переходом соответствующих транзисторов, коллектор второго транзистора соединен с эмиттером первого транзистора, а эмиттер - с шиной нулевого потенциала, второй вывод третьего резистора подключен к второму выводу второго резистора.

Техническая сущность предложения состоит в том, что предложенная структура ограничителя напряжения обеспечивает синхронное изменение под воздействием управляющего тока от одного источника уровня потенциального барьера р-п-пере- ходов транзисторов, включенных встречно- параллельно по отношению друг к другу, что позволяет изменять порог ограничения в диапазоне напряжений от единиц милливольт до одного вольта за счет перераспределения сигнала от источника входного сигнала между ограничительным резистором и входным сопротивлением транзисторов в широком диапазоне частот при простоте схемной реализации, что также улучшает надежность работы схемы

На чертеже представлена схема ограничителя напряжения.

Ограничитель содержит последовательно соединенные источник 1 ограничиваемого напряжения, первый резистор 2, дроссель 3, первый 4 и второй 5 транзисторы, участки эмиттер-коллектор которых сое- динены встречно-параллельно и

параллельно дросселю 3. Базы первого и второго транзисторов через первый 6 и второй 7 резисторы соответственно подключены к источнику 8 управляющего

5 напряжения, параллельно переходам база- коллектор транзисторов включены конденсаторы 9 и 10.

Ограничитель работает следующим образом.

0 При подаче управляющего напряжения в проводящем направлении от источника 8 управляющего напряжения через резисторы б и 7 на p-n-переходы база-коллектор транзисторов 4 и 5 протекают управляющие

5 токи, причем ток через переход база-коллектор транзистора 5 замыкается на корпус через дроссель 3. При этом в зависимости от управляющего тока, имеющего значение в единицы-десятки микроампер, изменяет0 ся потенциальный барьер р-п-переходов база-эмиттер транзисторов 4 и 5, что приводит к изменению порога ограничения за счет перераспределения сигнала от источника 1 входного сигнала между ограничи5 тельным резистором 2 и входным сопротивлением транзисторов 4 и 5. включенных встречно-параллельно и последовательно с ограничительным резистором Реактивное сопротивление дросселя 3 дол0 жно быть больше Rex транзисторов. При этом уровень ограничения изменяется в десять и более раз в диапазоне десятые доли- единицы вольт, что достаточно для большинства областей применения ограни5 чителя.

Предлагаемый ограничитель просто по конструкции и может работать в широком диапазоне частот, определяемом частотным диапазоном используемых транзисторов,

0 может найти широкое применение при разработке радиоустройств и имеет более высокую надежность. Изменением значений резисторов 6 и 7 относительно друг друга можно симметрировать ограничение поло5 жительной и отрицательной полуволны входного напряжения, что позволяет выполнить устройство в интегральном исполнении с подгонкой параметров.

Формула изобретения

0 Ограничитель напряжения, содержащий первый резистор, первый и второй выводы которого соединены с первыми выводами для подключения соответственно источника ограничиваемого напряжения и

5 нагрузки, шину нулевого потенциала, расположенную между вторыми выводами для подключения источника ограничиваемого напряжения и нагрузки, два транзистора, эмиттер первого из которых подключен к второму выводу первого резистора, а коллектор - к шине нулевого потенциала, второй и третий резисторы, первые выводы которых соединены с базами соответственно первого и второго транзисторов, источник управляющего напряжения, включенный между вторым выводом второго резистора и шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены дроссель и два конденсатора, а транзисторы вы- полнены с одним и тем же типом

0

проводимости, причем дроссель включен между вторым выводом первого резистора и шиной нулевого потенциала, а конденсаторы - параллельно база-коллекторным переходам соответствующих транзисторов, коллектор второго транзистора соединен с эмиттером первого транзистора, а эмиттер - с шиной нулевого потенциала, второй вывод третьего .резистора, подключен к второму выводу второго резистора.

Использование: схемы ограничения напряжений с управляемым порогом ограничения. Сущность изобретения: в зависимости от управляющего тока, имеющего значение в единицы-десятки микроампер, изменяется потенциальный барьер p-n-переходов база - эмиттер транзисторов, что изменяет порог ограничения за счет перераспределения сигнала от источника входного сигнала между ограничительным резистором и входным сопротивлением транзисторов, включенных встречно-параллельно и последовательно с ограничительным резистором. В результате обеспечивается высокая эксплуатационная надежность устройства . 1ил. Ё

о-(3СЈА

1 } &I ,ч

1

Ъ

Уулр