(54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ
Иао егение относитс к аналоговой вычислительной технике в ращсотехнике . может быть испотшзовано в различных устройствах рапиоалектроники, автоматики в вычислительной техники. Известны ограничители, соаержарие операционные усилители с ограничивающие ми элементами в цепи обратной ГПнГ21. Недостатком этих ограничителей лаетс невысока точность. Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс огрЕЖ ч тель , содержащий операционный усилитель , вход которого соединен с ошнм ва выводов первого масштабного резистора в второй масштабный резистор со входом устройства, источник опорного вапр женн и ключГЗ. Уровень ограничени напр жени тако го ограничител определ етс алге аичес кой суммой напр жени , вырабатываемого . всточннком опорного напр жени , и папэви напр жени на открытом ключе. Поэтому ограни и1 ель не может обео печигь ограничение сигнала точно на уровне , задаваемом источником оперного напр жени , из-ва конечного значени второго слагаемого. Точность фиксации уровн ограничена также временной и температурной нестабильностью со{фотивлеш1 ключа в провод щем состо нии, что приводит к изменению составл ющей урсжн ограничени , обусловленной падением напр жени на ключе. В ограничителе предъ вл ютс высоКйе требовани к величине и стабильности внутреннего сопротнвлени источника опорного напр жени , включенного после дова- тельно с ключом. Кроме того, такой ограничитель имеет небольшую нагрузочную способность, поскольку между его выходом и выходом опершшонного усилител включен резистор, повышающий выходное сопротивление ограничител . Цель изофетени - повышение точно ти уровн ограничени . 36: Поставленна цель достигаетс тем, что ограничитель, содержащий инвертирук щий усилитель, вход которого через первый масштабный резистор соединен с его выходом и через втфой масштабный резн тор со входом ограничител , источник опо ного натф сени и диодный ключ, введен дифференциальный усилитель, нёинвертирую щий вход которого соединен с выходом инвертирующего усилител , инвертирующий вход с источником опорного напр жени , а выход через диодный ключ подключен ко входу .инвертирующего усилител . На чертеже представлена схема ограни чител . Ограничитель содержит инвертирующий усилитель 1, например дифференциальный операционный усилитель с масштабными резисторами 2 И 3, дифференциальный усилитель 4, источник S опорного напр жени , ключ б например полупровоонико вый диод. Вход усилител 1 через резистор 2 соединен с вкодом 7, а его выход - с выходом 8 ограничител .. Уровень ограничени ограничител устанавливаетс регулировкой напр жени источника 5. Ограничитель работает следующим образом. Когда вследствие увеличени входного сигнала, напр жение на инвертирующем входе усилител 4 превысит напр жение на неинвентирующем {напр жение источника 5 превысит выходное напр жение усилител 1), на его вважопе по вл етс отрица гейьное напр жение, запирающее диод 6. При этом разрываетс петл отрица тельной обратной св зи, охватывающа усилители 4, котфый, облада большим коэф(|ициентом усилени , входит в насыщение . Передаточна функци ограничител в этом случае . &ЫЧ-R;V ,. - относительна погреш-к Jfty- ность пере Д)а точной 4 -ции ограничител , . -входное и выходное aanp жени ; -выходное напр жение уси лител 4 в режиме насын щени ; - обратное сопротивление оиода 6} R - сопротивление резистора 2; R-- сопротивление резистора 3; (Из формулы (1) видно, что ограничи ель в рассматриваемом случае работает ак усилитель с Коэффициентом усилени При уменьшении входного сигнала, как олько напр жение на инвертирующем вхое усилител 4 станет меньше напр жени а неинвертирующем, на его выходе по в етс положительный сигнал, открьюаюий диод 6, который замыкает цепь отриательной обратной св зи; На инвертируюем входе усилител 4, а следовательно, а выходе ограничител с точностью до огрешности от статизма замкнутой цеи подпержив1аетс напр жение источника , приложенное к инвертирующему вхоцу .е. ВЫХОШ1ОЙ сигнал ограничиваетс сверу на уровне ) (i) гдет« /у) погрешность огранич RI чени выходного сигнала К - коэффициент усилени усилител 4, - пр мое сопротивление диода 6{ UQ- напр жение источника 5. В этом случае ограничитель ограничивает выходной сигнал Up с пог решностью То ( Ид формулы (2) видим, что погрешность ifjj уменьшаетс с увелинением Коэ:ффш1иента kj дифференциального усилител 4. Отсюда следует, что погрешность фиксации уровн ограничени , обуслсжленна конечным значением пр мого сопротивлени к« диода, мс кех быть сведена к требуемой, наперед заданной величине за счет выбора достаточно большоhoi Коэффициента усилени К ш ффе енциаль«ого усилител . Измен величину и пол рность напр жени источника 5, а также мен пол рность вктпочени диода 6. можно производить ограничение ввухпол рного сигнала снизу и сверху во всем диапазоне его изменени Предлагаемый ограничитель легко реализуетс на современной элементной базе , в том числе и в интегральном испо)г нении, не требует подбора элементе по параметрам н специальных настроек.