Беседа седьмая. Сигналы прямоугольной формы. Ограничение. Дифференцирование и интегрирование
Незнайкин чрезвычайно обеспокоен: он привык к технике низких частот, где необходимо сохранять форму сигнала, и теперь, наблюдая, как Любознайкин систематически деформирует сигнал, он пришел в полное замешательство. Незнайкин начинает усваивать, что такое ограничение сигнала сверху, как превращают медленное изменение напряжения в скачкообразное, затем он постигает тайны дифференцирующих и интегрирующих схем. Наступает неизбежное (вопреки его желанию и общеизвестному ужасу перед математикой) — его заставляют проглотить определение (упрощенное!) производных и интегралов… и он понимает, что эпю значительно проще, чем обычно думают.
Сигналы прямоугольной формы. Ограничение. Дифференцирование и интегрирование
Незнайкин — Дорогой Любознайкин, прошлый раз я забыл задать тебе один вопрос.
Скажи, пожалуйста, насколько верно воспроизводят сигналы различные «суперусилители», о которых ты мне рассказывал?
Любознайкин — Точность воспроизведения прекрасная у всех систем, собранных по схеме катодного или эмиттерного повторителя и, особенно, у «суперэмиттерного повторителя» на двух взаимно дополняющих транзисторах, так как эта схема характеризуется глубокой отрицательной обратной связью.
Само собой разумеется, что ты можешь осуществить эту верность воспроизведения лишь в том случае, если не перегрузишь схему, т. е. не заставишь ее давать на выходе наибольший ток или наибольшее напряжение, но в промышленной электронике во многих случаях линейность не является основным требованием, предъявляемым к усилителю, иногда даже наоборот…
Умышленно вносимые искажения
Н. — Вот как! Так значит сигнал деформируют, полагаясь на волю случая или в силу извращенности?
Л. — Да, сигнал деформируют, но не по воле случая. Что же касается извращенности, то ты можешь и, вероятно, предложишь мне основать АЗСОПД (Ассоциацию Защитников Сигналов От Порочного Деформирования).
Н. — Надеюсь, что ты вступишь в эту ассоциацию. Но как могут деформированные сигналы создавать неискаженный звук?
Л. — На этот раз выбрось из головы свои идеи о звукофикации и музыкальности. Воспроизведение звука — одна из сфер приложения радиоэлектроники, по она ни коим образом не исчерпывает всей радиоэлектроники, точно так же, как и электричество служит не только для питания электроплиток. Напряжение с выхода твоего усилителя может приводить в действие не только громкоговоритель. И, если ты хочешь, чтобы оно, например, включало реле, разве напряжение обязательно должно быть синусоидальным?
Н. — Согласен. А каким деформациям ты подвергнешь сигнал?
Л. — Мы начнем с ограничения сигнала сверху, так как этот практичный метод позволяет уравнять величину сигналов с различной амплитудой. Такую задачу можно успешно решить путем использования простого диода. Как ты видишь, изображенная на рис. 53 схема пропустит на выход только положительную часть входного сигнала UBX.
Н. — Это понять легко. Но для чего понадобился здесь резистор R
Л. — Его роль не так очевидна. Представь себе, что на выход подключают какую-нибудь нагрузку, использующую напряже
ограничитель
Рис. 53. Ограничитель. На выход проходит только положительная часть поступающего на вход напряжения.
ограничитель
Рис. 54. Ограничитель с параллельно включенным диодом, замыкающим накоротко цепь для отрицательной части входного напряжения UBblx .