5.2 Простейшие формирователи импульсов

К простейшим и наиболее распространенным устройствам формирования импульсов относятся ограничители, а также линейные цепи, включенные на их выходе.

Ограничителем называют нелинейный четерехполосник, выходное напряжение которого повторяет форму входного напряжения, если последнее не выходит за рамки ограничения и почти не изменяется, если входное напряжение превышает эти уровни.

Диодные ограничители-схемы, состоящие из диодов (диодного ключа) и источников смещения который определяет пороговые напряжения.

а) последовательный диодный ключ ( с нулевым уровнем включения)

Рис.5.1

б ) параллельный диодный ключ с нулевым уровнем включения

Рис. 5.2

Часто в качесте ограничителей применяют устройства с кремниевыми стабилитронами. Уровень ограничения этих устройств определяются напряжением стабилизации стабилитрона Uст

а) односторонний ограничитель

Рис.5.3

Для формирования импульсов с амплитудой, пропорциональной крутизне(фронта) входного сигнала применяют дифференцирующие укорачивающие цепи. Такие цепи используют для получения коротких двуполярных импульсов из импульсов прямоугольной или трапециидальной формы (которые могли быть получены с помощью пассивных формирователей-ограничителей).

Рис.5.4 Схема параллельного ограничителя с дифференцирующей цепочкой.

5.3 Активные формирующие устройства

5.3.1 Ключ на биполярном транзисторе

Транзисторная импульсная и цифровая техника базируется на работе транзистора в качестве ключа. Замыкание и размыкание цепи нагрузки — главное назначение транзистора, работающего в ключевом режиме. По аналогии с механическим ключом (реле, контактором), качество транзисторного ключа определяется в первую очередь падением напряжения (остаточным напряжением ) на транзисторе в замкнутом (открытом) состоянии, а также остаточным током транзистора в выключенном (закрытом) состоянии.

Основой всех узлов и схем импульсной и цифровой техники является так называемая ключевая схема — каскад на транзисторе, работающем в ключевом режиме. Построение ключевой схемы подобно усилительному каскаду. Транзистор в ключевой схеме может включаться с общей базой, общим эмиттером и общим коллектором. Наибольшее распространение получила схема ОЭ. Этот вид включения биполярного транзистора и используется далее при рассмотрении ключевого режима его работы.

Ключевая схема на транзисторе типа n-р-n показана на рис. 5.5 Транзистор VТ1 выполняет функцию ключа в последовательной цепи с резистором Rк и источником питания Eк.

В ходное напряжение, обеспечивающее перевод ключа в насыщенное состояние