Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [ 87 ] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]


Падение напряжения па этом сопротивлении очень незначительно и практически напряжение U, т. е. выходное напряжение, равно входному. Таким образом, диодный мост напоминает ключ, который периодически замыкает и размыкает цепь входного сигнала, благодаря чему напряжение /вых имеет вид прямоугольных импульсов с частотой опорного наиряжения. Нетрудно заметить, что фаза выходного напряжения при изменении иолярности входного напряжения изменяется на 180". При использовании кремниевых диодов схема может работать с дрейфом, не превышающим 1 мкВ/мин. Поскольку вольт-амперные характеристики полупроводниковых диодов практически не

начинаются с нуля, диодные модуляторы начинают работать при сравнительно больших входных напряжениях (порядка 10 мВ), т. е. чувствительность таких модуляторов невелика. Более высокую HyBCTBHTCJibHocTb (до 1 мВ) имеют тран--о зисторньЕе модуляторы. Принцип работы транзисторного 1Модулятора поясняет рис. 14.7. К выводам база - эмиттер -о транзистора подается переменное напряжение Уоп Динамическое сопротив-Рис. 14,7,. Транзисторный моду- -««ие эмиттер коллектор включено в лйтор. цепь входного сигнала. В один из полу-

периодов переменного напрялчеиия транзистор оказывается запертым и его внутреннее динамическое сопротивление составляет десятки мегом. При этом цепь входного сигнала можно считать разомкнутой и напряжение U практически равно нулю. В следующий полупериод, когда к выводам база - эмиттер приложено прямое наиряжение, внутреннее динамическое сопротивление транзистора резко падает, достигая нескольких ом; в этом случае напряжение .вых почти рав1ю напряжению Ux- Следовательно, транзистор работает в режиме ключа.

Демодуляторы. В демодуляторе (детекторе) происходит операция, обратная модуляции. Она состоит в том, что из спектра высокочастотного модулированного сигнала выделяется низкочастотный (полезный) сигнал. В отличие от выпрямителей в демодуляторах направление тока в нагрузке изменяется на обратное при изменениях фазы переменного сигнала на входе на 180". Особенностью схем демодуляторов является также наличие опорного (коммутирующего) источника переменного напряжения, имеющего ту же частоту, что и переменное напряжение сигнала.

На рис. 14.8, а показана схема балансного фазового демодулятора (детектора). Усиленное переменное напряжение сигнала подается через трансформатор TpJ со средней точкой, а опорное напряжение - через трансформатор Тр2.

При отсутствии входного сигнала к диодам Д1 и Д2 приложено опорное напряжение. Во время положительного полупериода этого напряжения диоды открываются и через них проходят одинаковые импульсы тока, которые создают на резисторах RI и R2 напряжения,



priDHbie по величине, но противоположные по знаку. Наприжение на сыходе при этом равно нулю.

При подаче входного сигнала во вторичных обмотках W- и U; трансформатора Тр1 индуктируются равнью, но противофазные напряжения и, которые прикладываются к диодам последовательно с 01юрным напряжением. Допустим, что при данной фазе входного сигнала напряжение на обмотке совпадает по фазе с опорным, а на обмотке 12 ~ находится в противофазе с ним. При это.м нзпряжеине на дноде Д1 больше, чем иа Д2:

и>-и

Импульсы тока диода Д} увеличиваются, а импульсы тска диода Д2 уменьшаются. Это приводит к увеличению напряжения на резисторе


Рис. H.S.- Схемы демодуляторов;

а - балансного; б - кольцевого.

R1 Я К уменьшению его на R2. На выходе образуются положительные импульсы напряжения, которые сглаживаются конденсатором С. При изменении фазы входного сигнала на противоположную импульсы тока диода Д2 возрастают, а импульсы тока диода Д! уменьшаются. Напряжение на выходе прн этом становится отрицательным. В рассматриваемой схеме происходит однополупериодное выпрямление.

Распространенная схема двухполупериодного кольцевого фазо-чувствительного демодулятора показана на рис. 14.8, б. Входной сигнал и опорное напряжение подаются через трансформаторы Тр1 и Тр2 с выводами от средних точек. Резисторы R1-R4 ограничивают токи диодов, предохраняя их от перегрузки. Выходное напряжение создается на сопротивлении 7?,, включенном между средними точками трансформаторов, одна из которых заземлена. Под воздействием опорного напряжения в один из полупернодов, когда полярность напряжения на вторичной обмотке Тр2 такова, что плюс будет в точке Л, а минус в точке Б, диоды ДЗ и Д4 открываются, а диоды Д/ и Д2 запираются. Обмотка Wi оказывается отключенной от схемы. Через сопротивление нагрузки пройдет ток, направление которого определяется только полярностью напряжения в данный полупериод, т. е. фазой напряжения Ux- Для полярности, показанной на схеме, ток через R,, будет проходить сверху вниз и далее его цепь замыкается через W., R4 и Д4. В последующий полупериод полярности всех напряжений



изменяются па проти do полольные (обозначен пя в скобках). Теперь открываю)ся Д1ЮДЫ Д} н Д2, а закрываются /щоды ДЗ и Д4. Отклю-чопюй от схемы будет oGюткa W, а ток в нагрузке будет создаваться напряжением f/. Как видтю из рис. 14.8, б, направлекис тока через R„ ие изменится, но теперь цепь замкнется через W, R2 и Д2.

Таким образом, в оба полупериода импульсы тока через проходят в том же направлении, создавая положительное напряжение на выходе.

При изменении фазы входного сигнала иа противоположную ток в нагрузке все время будет проходить снизу вверх, замыкаясь в первый полупериод через R3, ДЗ, W4, R, и W, а во Вшрой - через R1, Д1, W, R и Wj. Наиряжение па выходе будет отрицательным. Следовательно, изменение фазы вхоД1ЮГо напряжения на ISO"" обусловливает изменение полярности выходного напряжения. Для сглаживания пульсаций выходного наиряжения предназначен конденсатор фильтра С. Через него замыкаются высокочастотные составляющие импульсов тока диодов.

При отсутствии входного сигнала напряжение на выходе равно нулю, поскольку точки, к которым подключены вторичная обмотка трансформатора Тр1 и нагрузка, имеют равнозначные потенциалы.

14.4. ОПЕРАЦИОННЫЕ (РЕШАЮЩИЕ) УСИЛИТЕЛИ

Решение ряда сложных практических задач в различных областях науки и тех[(1пш стало возможным благодаря нсиользоваиию электронных моделирующих устройств - аналоговых математических вычислительных машин. Эти машины позволяют решать уравнения, описывающие те или иные процессы. Решение сводится к выполнению ряда математических операций: сложения, умножения, дифференцирования, интегрирования и т. п.

Следует отметить, что большинство этих операций может выполняться обычными пассивными электрическими цепями, состоящими нз сопротивлений, емкостей и индуктивностей, Однако точность выполнения математических операций при этом оказывается недостаточно высокой. Лучших результатов можно добиться, используя схемы, содержащие электронные усилители. Использование усилителей позволяет одновремешю с выполнением математических операций (реализуемых пассивными элементами схемы) осуществлять усиление сигналов. Такие усилители гюлучили название операционных, или ре-ишющих. По своей схеме они являются усилителями постоянного тока.

Коэффициент усиления оиерационных усилителей достигает 10- 10, в связи с чем имеется возможность использования глубокой отрицательной обратной связи. Выше было гюказано, что свойства усилителя, охваченного глубокой отрицателыюй обратной связью, практически НС зависят от параметров усилителя и определяются главным образом цепью обратной связи. Это обстоятельство позволяет с помощью различных цепей обратной связи получать разнообразные передаточные функции, соответствующие различным математическим операциям.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [ 87 ] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

0.0009