Часто на практике используют схему И, которая строится так, как показано на рис. 2.77. Под действием источника постоянного «апряжения Е сердечник находится в состоянии 1.. Если появляется только один сигнал Xj или Хг, сердечник продолжает оставаться в этом состоянии и сигнал на выходе отсутствует. Если же оба сигнала х, и Хг приходят одновременно, сердечник перемагничивается в состояние О и на выходе возникает сигнал Х1Х2.

Расмотренные феррит-диодные схемы просты и надежны в работе, однако имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение. К числу наиболее существенных недостатков относятся:

- необходимость борьбы с обратным потоком информации (что приводит к усложнению схем и к дополнительным потерям энергии);

- необходимость наличия мощного источника тактовых импульсов;

- невозможность получения высокой нагрузочной способности феррит-диодных схем при наличии пассивной цепи связи; один сердечник обычно можно нагружать лишь на небольшое число других сердечников. Это усложняет схемы, увеличивает их габариты и стоимость.

Указанных выше недостатков лишены схемы на сердечниках с ППГ, имеющие в цепи связи активный элемент, в частности транзистор. Эти схемы получили название феррит-транзисторных (или ферро-транзисторных). Пример такой схемы приведен в гл. 6.

Формирователи импульсов

3.1. ОГРАНИЧИТЕЛИ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСОВ

3.1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Ограничителем называют четырехполюсник, на выходе которого напряжение «вых (О остается практически на постоянном уровне,

когда входное напряжение Ывх(0 либо превышает некоторое пороговое значение f/nop (ограничение сверху, или по максимуму, рис. 3.1а), либо принимает значение ниже порогового f/юр (ограничение снизу, или по минимуму, рис. 3.16), либо выходит за пределы пороговых уровней f/nop и f/no? (двустороннее ограничение, рис. 3.1в). Те же значения входного сигнала, которые лежат между пороговыми уровнями, воспроизводятся на выходе без искажений. Другими словами, ограничитель является нелинейным четырехполюсником, обладающим в идеальном случае линейно ломаной характеристикой Ывых = /("вх), изображенной на рис. 3.1 (естественно, что характеристика не обязательно должна проходить через начало координат).

Для ограничения сигналов по амплитуде применяются ключевые элементы, рассмотренные в гл. 2; в зависимости от вида ключа различают диодные и транзисторные ограничители. При использовании транзисторных ключей наряду с ограничением может иметь место усиление сигналов, вследствие чего такие схемы называют усилителями-ограничителями.

В зависимости от способа включения ключа различают последовательные (рис. 3.2а) и параллельные (рис. 3.26) схемы огра-

Рис 3.1

ничителей; последовательная схема работает в режиме ограничения, когда ключ Кл разомкнут, а параллельная - когда ключ Кл замкнут. Заметим, что уровень и порог ограничения могут быть заданы при помощи дополнительных источников напряжения, включаемых в схему.

Основными требованиями к ограничителю являются: высокая стабильность положения точек излома его характеристики, высокая четкость ограничения (т. е. высокое постоянство выходного напряжения в области ограничения), высокая линейность схемы в области пропускания (вне области ограничения). Качество ограничения характеризуется коэффициентами передачи (отношением приращений выходного и входного напряжений) в области ограничения /Согр и в области пропускания /Спр-

Рис. 3.2

При ограничении импульсов возможно искажение их формы, в частности растягивание фронтов, которое, однако, не должно превосходить допустимого уровня.

3.1.2. ДИОДНЫЕ ОГРАНИЧИТЕЛИ

Последовательные диодные ограничители. Па рис. 3.3а, б изображены схемы и временные диаграммы последовательных диодных ограничителей сверху и снизу соответственно. Переход ограничителя из режима пропускания в режим ограничения и наоборот происходит при напряжении на диоде Ыд, малом или, в идеальном случае, равном нулю. При Ыд>-0 диод открыт и

БЫХ пр -

-"вх +-

R + R„p + Rr R + Rnp + Rr

где i?np - среднее значение прямого сопротивления диода, Rr - внутреннее сопротивление генератора входного напряжения, или

(3.1)

К„р = Л«вых/Д"в

1.. + (1-Кпр)Е, :=RKR+Rnp + Rr).

/?обр + Rr

R + Ro6p + Rr

R + Ro6p + Rt