Эрл Гейтс - Введение в электронику

На рис. 30–22 показано влияние перемены полярности диода. Параллельный ограничитель может быть смещен для изменения уровня ограничения сигнала, как показано на рис. 30–23 и рис. 30–24.

Рис. 30–22.Перемена полярности диода в параллельном диодном ограничителе.

Рис. 30–23. Параллельный диодный ограничитель со смещением.

Рис. 30–24. Перемена полярности диода и источника смещения в смещенном параллельном диодном ограничителе.

Если необходимо ограничить сигнал и с положительной, и с отрицательной сторон, используются два смещенных диода, включенных параллельно выходу (рис. 30–25). Это позволяет получить выходной сигнал с амплитудой, не превышающей заранее определенный положительный и отрицательный уровень. При таком преобразовании выходной сигнал приобретает форму, близкую к прямоугольной. Следовательно, эта цепь называется генератором прямоугольных колебаний.

Рис. 30–25. Ограничитель, используемый для ограничения сигнала и с положительной, и с отрицательной сторон.

На рис. 30–26 изображена другая схема ограничителя, ограничивающего сигнал как с положительной стороны, так и с отрицательной с помощью двух стабилитронов. Выходной сигнал ограничен с двух сторон напряжениями стабилизации стабилитронов. Между этими пределами ни один стабилитрон не проводит и входной сигнал проходит на выход.

Рис. 30–26. Другая схема ограничителя, ограничивающая амплитуду сигнала как с положительной стороны, так и с отрицательной.

Иногда желательно изменить уровень отсчета постоянного тока для сигнала переменного тока. Уровень отсчета постоянного тока — это уровень, относительно которого измеряется сигнал переменного тока. Фиксаторможет использоваться для фиксации верхнего или нижнего значения сигнала при заданном постоянном напряжении. В отличие от ограничителя сигнала, фиксатор не изменяет форму сигнала. Диодный фиксатор (рис. 30–27) называют восстановителем постоянной составляющей. Эта цепь обычно используется в радиолокаторах, телевидении, телекоммуникациях и в компьютерах. В изображенной цепи на вход подан сигнал прямоугольной формы. Назначение цепи — ограничить максимальное значение сигнала напряжением 0 вольт без изменения формы сигнала.

Рис. 30–27. Диодный фиксатор.

30-2. Вопросы

1. Нарисуйте схемы следующих RC цепей:

а. Дифференцирующей;

б. Интегрирующей.

2. Каковы функции дифференцирующей и интегрирующей цепей?

3. Нарисуйте схемы следующих цепей:

а. Ограничителя;

б. Фиксатора.

4. Каковы функции ограничителя и фиксатора?

5. Для чего применяются следующие цепи:

а. Дифференцирующая;

б. Интегрирующая;

в. Ограничитель;

г. Фиксатор.

Префикс моно - означает одно . Моностабильный мультивибраторимеет только одно стабильное состояние. Его иначе называют ждущим мультивибратором, так как он выдает только один выходной импульс для каждого входного импульса. Выходной импульс обычно длиннее входного. Следовательно, эта цепь может также называться расширителем импульсов. Обычно схема используется, как логический элемент в компьютерах, электронных схемах управления и в коммуникационном оборудовании.

На рис. 30–28 изображена схема моностабильного мультивибратора.

Рис. 30–28. Моностабильный мультивибратор.

Цепь обычно находится в стабильном состоянии. Под воздействием входного пускового сигнала, она переключается в нестабильное состояние. Время нахождения схемы в нестабильном состоянии определяется постоянной времени RC цепочки, состоящей из резистора R 2и конденсатора С 1. Конденсатор С 2и резистор R 5образуют дифференцирующую цепь, преобразующую входной импульс в положительный и отрицательный пики. Диод D 1позволяет пройти только отрицательному пику, включающему цепь.

Бистабильный мультивибратор— это мультивибратор, имеющий два стабильных состояния ( би - означает два ). Эта цепь требует двух входов для завершения полного цикла.

Импульс, поданный на один вход устанавливает цепь в одно из стабильных состояний. Импульс на другом входе переустанавливает цепь в другое стабильное состояние. Эта цепь часто называется триггеромиз-за своего режима работы.

Основная триггерная схема генерирует прямоугольные колебания для использования в качестве стробирующих или синхронизирующих сигналов для операций переключения в схемах двоичных счетчиков (рис. 30–29).

Рис. 30–29. Основная схема триггера.

В сущности, это два транзисторных усилителя, у которых выход каждого транзистора связан со входом другого. Когда на вход установки подается входной сигнал, транзистор Q 1открывается и запирает транзистор Q 2. Когда транзистор Q 2закрыт, он подает положительный потенциал на базу транзистора Q 1,удерживая его в открытом состоянии. Если теперь подать импульс на вход сброс, транзистор Q 2откроется, запирая транзистор Q 1. Запертый транзистор Q 1удерживает транзистор Q 2открытым.

Триггеры, собранные из дискретных компонентов, в настоящее время применяются редко. Однако интегральные микросхемы триггеров находят широкое применение. Это, возможно, наиболее важная цепь в цифровой электронике, используемая для деления частоты, хранения данных, их счета и обработки.

Другую бистабильную цепь представляет собой триггер Шмитта(рис. 30–30).

Рис. 30–30. Основная схема триггера Шмитта.