Усилитель-ограничитель

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано вформирователях сигналов, цепях защи-ты от перегрузок, устройствах управления и контроля.Цель изобретения - упрощение.На чертеже представлена принципиальная схема усилителя-ограничителя.Усилитель-ограничитель содержитоперационный усилитель 1, цепь отри"Цательной обратной связи (ООС) 2,транзистор 3, первый резистор 4,первый источник 5 смещения, второйрезистор 6, третий резистор 7, второй источник 8 смещения,Усилитель-ограничитель работаетследующим образом.При отсутствии сигнала на входеустройства транзистор 3 находится вВыключенном состоянии, что исключаетпрохождение тока между его эмиттеромИ коллектором. При таких условиях1се устройство представляет собойобычный масштабный усилитель, построенный на операционном усилителе1, охваченном отрицательной обратнойсвязью через цепь ООС 2. Передаточная характеристика такого устройствав диапазоне рабочих частот определяется параметрами цепи ООС 2, Вчастном случае, когда цепь отрицательной обратной связи 2 построенана резистивном делителе, устройствопредставляет собой инвертирующийусилитель, коэффициент усиления которого равен отношению эквивалентного сопротивления, включенного междуинвертирующим входом и выходом операционного усилителя 1, к сопротивлению, включенному между инвертирующим входом операционного усилителя 1и входом устройства. Сигнал, подаваемый на вход устройства, усиливается им и выделяется на выходе. Частьсигнала через первый 4 и второй 6резисторы передается на управляющийвывод транзистора 3. ЕслМ напряжение на управляющем выводе транзистора 3 становится равным напряжениюего срабатывания, то между входными выходным выводами транзистора 3становится возможным протекание тока, что приводит к изменению глубины отрицательной обратной связи вустройстве, В этом режиме увеличениевходного сигнала сопровождается уве.личенйем глубины отрицательной об 10 ратной связи, что предотвращает изменение сигнала на выходе устройства.Таким образом, устройство выполняетфункции усилителя-ограничителя.Напряжение на выходе такого усилителя-ограничителя не выходит за пределы заданного диапазона значений независимо от уровня входного сигнала. При этом основной усилительный элемент - операционный усилитель - остается в оптимальном линейном режиме работы. 15 Для правильной работы устройстваего элементы должны отвечать определенным требованиям, КоэФфициентусиления усилителя-ограничителя оп"ределяется параметрами цепи отрицательной обратной связи 2, В зависимости от других требуемых характеристик устройства в качестве активного элемента выбирается транзисторбиполярный полевой с р-п-переходом, 25 полевой с изолированным затворомтого или иного типа проводимости.Дополнительно могут быть включенытретий резистор 7 и второй источник8 смещения. Например, если требуется.точно задать уровни ограничениясигнала при минимальной подстройке)резисторов или опорных напряженийпервого 5 и второго 8 источников смещения, то в качестве активного элемента выбирается обычный или составной биполярный транзистор (эти транзисторы характеризуются высокой повторяемостью напряжения открывания; б аз а 40 эмиттерное напряжение открытого транзистора лежит в пределах 0,6-0,7 В,и отличие между образцами одной партии обычно не более чем 20 мВ).Если требуются малые утечки по выводам транзистора 3, высокое быстродействие и идентичность процесса ограничения по обеим полярностям сигнала, то выбирается полевой транзистор.При этом использование полевого 50тетрода позволяет минимизировать паразитные емкости между выходным выводом активного элемента и его уп", равляющим и входным выводами благо"даря шунтирующему действию подложкивторого затвора.55Параметры первого 4, второго 6 итретьего 7 резисторов, первого 5 ивторого 8 источников смещения выби 5 15399666раются исходя из параметров выбранно- ф о р м у л а и з,о б р е т е н и я го транзистора 3 и требуемых уровней Усилитель-ограничитель, содержа- ограничения выходного напряжения. щий операционный усилитель с цепьюотрицательной обратной связи, транДополнительное введение третьего зистор, коллектор и эмиттер которого резистора 7 и второго источника 8 соединены с инвертирующими входом и обьясняется удобством практической выходом операционного усилителя сореализации, потому что в этом случае ответственно, а база через первый можно использовать источники пита О резистор - с первым источником смения. 1 о сравнению с известным уст- щения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ройством предложенный усилитель про- что, с целью упрощения, между базой ще, так как содеркит меньшее коли- и эмиттером транзистора введен второй чество элементов и связей. резистор.Составитель Ю.РогаткинРедактор Л.Веселовская Техред М.Дндык Корректор М.ПожоЗаказ 229 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101