Устройство для одностороннего ограничения сигнала Советский патент 1982 года по МПК H03K5/08 H03F3/50 H03F11/00 

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОСТОРОННЕГО ОГРАНИЧЕНИЯ СИГНАЛА

t

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

Известно устройство для формирования импульсов путем ограничения, содержащее четыре транзистора, два из которых связаны между собой через общий эмиттерный резистор ij

Однако это устройство отличается сложностью схемы.

Известно устройство для ограничения сигнала, содержащее транзистор, резистор нагрузки которого подключен к коллектору, и источник постоянного напряжения, подключенный между базот и змиттером, а также источник-входного сигнала, подключенный между змиттером и нагрузочным резистором l,2j.

Ьднако 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 сигнала, также содержащее транзистор, подг ключенны коллектором через нагрузочный резистор к одному из полюсов источника входного сигнала, причем точка соединения коллектора транзис10тора с нагрузочным резистором является выходом устройства, и источник смещения, задающий уровень ограничения, подключенный базой и змиттером транзистора 3 J.

15

Недостатком известного устройства является низкое качество ограничения сигнала.

Цель изобретения - улучшение качества ограничения сигнала.

Цель достигается тем, что в устройстве для одностороннего ограничения сигнала, содержащем транзистор, подключенный коллектором через 39 нагрузочный резистор к одному из полюсов источника входного сигнала, пр чем точка соединения коллектора тран зистора с нагрузочным резистором яв ляется выходом устройства, и источНИК смещения, задающий уровень ограничения, подключенный между базой и эмиттером транзистора, полюс источ ника входного сигнала, соединенный с нагрузочньм резистором, заземлен, другой полюс источника входного сигнала подсоединен к базе транзистора а в качестве источникп смещения, за дающего уровень ограничения, использован источник тока. На фиг. I изображена принципиальная электрическая схема устройства для одностороннего ограничения элект рического сигнала; на фиг. 2 - нагрузочные характеристики на семействе аппроксимированных коллекторных характеристик транзистора; на фиг. 3 временная диаграмма входного сигнала ; на фиг. 4 - диаграмма выходного напряжения при токе эмиттера на фиг. 5 - временная диаграмма выходного напряжения при токе эмиттераУстройство для одностороннего ограничения содержит транзистор 1, к коллектору которого подключен резистор 2 нагрузки, между его базой и эмиттером в 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 O-t на фиг. З) проте.кает ток коллектора, повторяющий форму входного сигнала. Вследствие этого форма напряжения на резисторе 2 нагрузки соответствует форме входного сигнала. Во время полупериода входного сиг нала с полярностью, соответствующей обратному смещению коллекторно-базового перехода транзистора, между базой и коллектором (промежуток времени t t на фиг. 3} протекает ток коллектора, амплитуда которого завис,ит от величины тока источника 3 и амплитуды входного сигнала. При установлении величины тока ис точника 3, равной 1сж протекает ТОК эмиттера г- , Б случае малой амплитуды входного сигнала UBX. соответствующей эпюре а на фиг. 3, ток коллектора I j не достигает величины тока насмгения (эпюра а на фиг. 2). В этом случае ограничения выходного напряжения происходит (эпюра а . 4). Эпюра в на фиг. 4 иллюстрирует случай, когда ток коллектора I у достигает величины тока насьщения лишь в точке максимума входного сигнала ир)(эпюры в на фиг. 2 и 3), поэтому ограничения выходного напряжения 11.,еще не происходит. В случаях прев-тения амплитуды входного сигнала Unyграничного значения, соответствующего режиму насыщения транзистора, происходит ограничение выходного напряжения (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 эмиттера увеличивается до величины 1 . Во время полупериода входного сигнала с полярностью, соответствующей обратному смещению коллекторнобазового перехода транзистора (промежуток времени t - to на фиг. З) при входном сигнале, ранее превьщ1авшем порог ограничения (эпюры с на фиг. 2 и З), ток коллектора 1 уже не достигает величины тока насыщения, и ограничения выходного напряжения kfcix происходит (эпюра с на фиг. 5). Граничная амплитуда входног го сигнала Ug(эпюра d на фиг. 2), когда ограничения выходного сигнала еще не прои ::ходит, превьта т ее прежнее значение, соответствующее 1, (эпюры в на фиг. 2 и 3). И случае, когда амплитуда входного сигнала и.,вызывает режим насыщения транзястора, происходит ограничение выходного напряжения llgjjj Cэпюра е на фигЗ). Таким образом, при изменении тока ис- точника 3 изменяется порог ограничений и амплитуда выходных импульсов. Предлагаемое устройство для одностороннего ограничения электрического сигнала обладает высоким каче.ством 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, j

по сравнению с известными, обладает более широким динамическим диапазоном.

Формула изобретения

Устройство для одностороннего ограничения сигнала, содержащее транзистор, подключенный коллектором через нагрузочный резистор к одному из полюсов источника входного сигнала, причем точка соединения коллектора транзистора с нагрузочным резистором является выходом устройства, и источник смещения, задающий уровень ограничения, подключенный между базой и эмиттером транзистора, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества ограничения сигнала, полюс источника входного сигнала, соединенный с нагрузочным резистором, заземлен, другой полюс источника входного сигнала подсоединен к базе транзистора, а в качестве источника смещения, задакедего уровень ограничения, использован источник тока.

Источники информации, примятые во внимание отри экспертизе

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

М.-л., Госэнергоиздат, 1963, с. 239, рис. 14-8.

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