EWB. Амплитудные ограничители

На практике часто возникает необходимость ограничить уровень выходного сигнала. Чаще всего это требуется при усилении слабых сигналов при наличии интенсивных импульсных помех, приводящих к перегрузке усилителя. Перегрузка выражается в том, что под воздействием помехи усилитель насыщается и, следовательно, не может выполнять свои функции в течение достаточно длительного времени восстановления (необходимого для перехода обратно в линейный режим).

Амплитудные ограничители, как правило, выполняются по схеме рис. 10.44, в которой в качестве примера используется инвертирующий усилитель, в цепи обратной связи которого использованы встречно включенные стабилитроны D1 и D2.

Напряжение стабилизации встречно включенных стабилитронов определяет пределы ограничения выходного напряжения. При отрицательном входном напряжении Ui напряжение ограничения определяется напряжением стабилизации D1 и падением напряжения на прямосмещенном стабилитроне D2, при положительном — наоборот. При наличии двух стабилитронов схема называется двухсторонним ограничителем, при наличии одного — односторонним. Односторонние ограничители используются также при согласовании аналогового устройства на ОУ с цифровыми схемами. В этом случае напряжение стабилизации стабилитрона выбирается равным напряжению сигнала логической единицы.

1. Для какой цели используются амплитудные ограничители?

2. Возможно ли включение цепочки стабилитронов на входе усилителя?

3. Подготовьте модель одностороннего ограничителя для согласования аналогового устройства с цифровыми ИМС серии 155 (напряжение питания +5 В). В качестве источника входного сигнала выберите функциональный генератор в режиме однополярного сигнала, а в качестве регистрирующего прибора — осциллограф.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.