Двусторонний ограничитель

С 1 САНИЕ РЕТЕН ЕНТУ Комитет Российской Федерац по патентам и товарным зна(76) Чистозвонов Владимир Апександрович(57) Изобретение относится к радиотехнике, вчастности к радиоприемникам Цель - сохранение 19) К 1 У (11) 20051) 5 Н 03 611 00 линейности амппитудной характеристики и широкопопосности при однополупериодном выделении сигналов, по модулю превышающих пороги ограничения; Устройство содержит транзисторы 1 - 4, токозадающие элементы 5 и 6, нагрузочные резисторы 7 и 8, делитель 9 напряжения, а также конденсаторы 10 и 1 1. 1 ип.Изобретение относится к радиотехнике. в частности к радиоприемной технике.Цель изобретения - сохранение линейности амплитудной характеристики и широкополосности ограничителя при однополупериодном выделении или амплитудном детектировании сигналов, по модулю превышающих пороги ограничения,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухстороннего ограничителя,Двухсторонний ограничитель содержит первый, второй, третий, четвертый транзисторы 1-4, первый и второй токозадающие элементы 5 и 6, первый нагрузочный элемент 7, содержащий резистор 8 и конденсатор 9, второй нагрузочный элемент 10, содержащий резистор 11 и конденсатор 12, делитель 13 напряжения,Двухсторонний ограничитель работает следующим образом,Входной сигнал от токового источника сигнала поступает на эмиттер первого транзистора 1, с его коллектора - на эмиттер второго транзистора 2 и далее с коллектора второго транзистора 2 (выход ограничителя) - в.нагрузку.Первый и второй токозадающие элементы 5 и б обеспечивают токи покоя первого и второго транзистора 1 и 2, Для обеспечения симметричного двухстороннего ограничения входного сигнала при поочередной отсечке токов транзисторов 1 и 2 в области ограничения, ток второго токозадающего элемента 6 должен вдвое превышать ток первого токозадающего элемента 5.Делитель 13 напряжения обеспечивает работу всех транзисторов устройства в режиме с общей базой. причем на базах третьего и четвертого транзисторов 3 и 4 создаются смещения, при которых в области пропускания ограничителя они находятся в закрытом состоянии и не оказывают шунтирующего действия нэ эмиттеры открытых первого и второго транзисторов 1 и 2.Эмиттерные переходы третьего и четвертого транзисторов 3 и 4 открываются после запирания соответственно первого и второго транзисторов 1 и 2 в режиме ограничения входного сигнала, ограничивая броски обратных напряжений на их эмиттерных переходах. Благодаря этому исключается затягивание переходных процессов открывания первого и второго транзисторов 1 и 2 и осуществляется выделение сигналов, по модулю превышающих пороги ограничения на элементах нагрузки 7 и 10 вследствие протекания сверхпороговых входных токов противоположных полярностей соответственно через третий и четвертый транзисторы Зи 5.При наличии конденсаторов 9 и 12, шунтирующих резисторы 8 и 11 элементов на грузки 7, 10 осуществляется усреднениевыделенных сверхпороговых сигналов, приэтом на выходах Д 1, Д 2 устройства реализуется эффект детектирования сверхпороговых сигналов,Согласно закону Ома среднее значения(продетектированного сигнала) на выходеД 1 (см, чертеж) устройства может быть рассчитано по формулеОвыхО 1 = 1 ср Йн (1) 15 где 1 вр - среднее значение сверхпороговоговходного тока. протекающего через третийтранзистор 3;Ян - полное(с учетом внешней нагрузки)активное сопротивление нагрузки в коллек торной цепи третьего транзистора.Пренебрегая базовыми токами третьеготранзистора 3, выражение (1) для периодического сигнала можно записать в виде125 Овых 01 =- (1 вх 10)бт)йн, (2)где Т - период повторения сигнала;1 вх(1) - тОК ВХОДНОГО СИГНаЛа;1 о - пороговый уровень ограничениявходного сигнала (равен току первого токозадающего элемента);Ж - интервал интегрирования в пределах периода повторения сигнала, на котором выполняется условие351 вх(1)1 О.Для гармонического сигнала выражение (2) принимает видЙн 1 о 1 оОвыхд 1 = - 1 мЗ 1 П(аГССОЗ -- 1 а ГССОЗЗ - , (3)Л 1 и 1 м 40 а для сигнала типа "меандр"ОвыхД 1 е (4) где 1 м - амплитудное значение тока входного сигнала.При симметричном ограничении входного сигнала, с учетом малости базовых токов первого и четвертого транзисторов 1 и 4 передаточные характеристики по выходу Д 2 аналогичны характеристикам по выходу Д 1. При этом продетектированное напряжение сигнала нэ выходе Д 2 имеет противоположную полярность и привязано к уровню напряжения питания.Постоянная времени установления напряжения на выходе Д 1 (Д 2) определяется фОРМУЛой Т= ВнСн, ГДЕ Вн И Сн - СООТВЕТСТ- венно полное активное сопротивление и полная емкость нагрузки в коллекторной цепи третьего (четвертого) транзистора..2003218 35 Нормальная работа устройства обеспечивается выбором значений сопротивления нагрузок, напряжения питания и напряжений смещения на базах транзисторов, задаваемых делителем напряжения 13, из условия работы всех транзисторов в допараметрическом режиме Э 4. При этом выбор напряжений смещения на базах транзисторов для схемы устройства, приведенной на чертеже, не должен противоречить условию 0О 1О 2ОзО 4Еп, где О 1, Ог, Оз, О 4, Е - соответственно напряжения смещения на базах третьего, первого, второго и четвертого транзисторов и напряжение источника питания.Для выполнения предлагаемого устройства в качестве транзисторов 2, 3 и 1, 4 могут использоваться, например, транзисторы КТ 363 и КТ 368; в качестве токозадающих элементов 5, 6 - резисторы с сопротивлениями Й 1, Й 2 гэ (где гэ - сопротивление эмиттера транзистора 1 при токе эмиттера,равном току токозадающего элемента 5. подключенные соответственно между эмиттером первого транзистора 1 и общей шиной; эмиттером второго транзистора 2 и шиной источника питания и рассчитанные с учетом обеспечения необходимого режима работы устройства; в качестве делителя напряжения 13 - реэистивный делитель (из последовательно включенных резисторов), звенья которого зашунтированы на корпус блокирующими конденсаторами, обеспечиФормула изобретениядвчстоРонний огРАничитель, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие разную структуру, эмиттер первого транзистора является входом двустороннего ограничителя и через первый токозадающий элемент соединен с общей шиной, коллектор первого транзистора подключен к эмиттеру второго транзистора и через второй токозадающий элемент соединен с общей шиной, коллектор второго транзистора является выходом двустороннего ограничителя, при этом эмиттерные переходы первого и второго транзисторов эашунтированы соответственно первым и вторым нелинейными элементами, отличающийся тем, что, с целью сохранения линейности амплитудной характеристики и широкополосности при однополупериодном выделении или амплитудном детективающими режим работы транзисторов по схеме с общей базой.Ток реэистивного делителя выбирается51,из условияд- р - , гдео - ток токоэадающего элемента 5: Р - минимальное значение коэффициента передачи тока базы используемых транзисторов.Предлагаемый двухсторонний ограни читель обладает следующими преимуществами перед прототипом: расширенные функциональные возможности за счет выделения или детектирования входных сигналов положительной и(или) отрицательной 15 полярности, по модулю превышающих верхний и(или) нижний пороги ограничения, позволяющие дополнительно испольэовать это устройство, например, для формирования сигналов автоматической регулировки 20 усиления радиоприемного тракта; для работы устройства требуется только одно питающее напряжение, что упрощает его практическое применение. 25 Эти преимущества направлены на упрощение и оптимизацию схемотехнических решений радиоаппаратуры. Использование предлагаемого изобретения в народном хозяйстве даст положительный технико-эко номический эффект.(56) Авторское свидетельство СССРЯ 1617631, кл, Н 03 6 11/00,05,12.88. ровании сигналов, по модулю превышающих пороги ограничителя, первый и второй нелинейные элементы выполнены в виде база-эмиттерных переходов 40 соответственно третьего и четвертоготранзисторов, имеющих структуры соответственно второго и первого транзисторов, базы всех транзисторов подключены к 45соответствующим отводам введенного делителя напряжения, включенного между общей шиной и шиной питания двустороннего ограничителя, при этом коллекторы третьего и четвертого транзисторов явля ются выходами соответствующего однополупериодного сигнала превышения по модулю порога ограничения и через соответственно первый и второй введенные нагрузочные элементы подключены к об щей шине и шине питания двустороннего ., ограничителя.