Obvody pro tvarování a porovnávání amplitudy, obvody pro úpravu časového průběhu signálů

44.OBVODY PRO TVAROVÁNÍ A POROVNÁVÁNÍ AMPLITUDY, OBVODY PRO ÚPRAVU ČASOVÉHO PRŮBĚHU SIGNÁLŮ

Obvody pro lineární i nelineární tvarování signálů, resp. úpravu časového průběhu podle velikosti některých jejich parametrů.

Přivedeme-li napětí sinusového průběhu na vstup obvodu, který je vytvořen ze součástek s lineární voltampérovou charakteristikou je tvar výstupního napětí rovněž sinusový, i když amplituda i fáze výstupního napětí se může lišit od vstupního. Zde se však budeme zabývat i případy, kdy na vstup přivedeme napětí nesinusového průběhu, které tedy obsahuje vyšší harmonické složky. Každá harmonická složka výstupního napětí pak může mít jinou amplitudu a fázi a výstupní napětí může tedy mít tvar odlišný od vstupního.

Při nelineárním tvarování se používá součástek s nelineární voltampérovou charakteristikou.

Do kategorie obvodů pro lineární tvarování spadají elektrické kmitočtové filtry. Jsou to obvody, které přenášejí střídavé proudy sinusového průběhu v jednom kmitočtovém pásmu s nepatrným útlumem, v jiném s útlumem značným. Následující obrázky podávají dostatečný přehled o zapojeních a charakteristikách elektrických kmitočtových filtrech. Připomeňme jen, je udáván útlum, což je převrácená hodnota přenosu

Obr. 1. Příklad útlumové charakteristiky a zapojení dolní propusti ve tvaru článků π a T

Obr. 2. Příklad útlumové charakteristiky a zapojení horní propusti

Obr. 3. Příklad útlumové charakteristiky a zapojení pásmové propusti

Elektromechanické filtry jsou sestaveny ze součástek elektrických i mechanických. Dosahují takových parametrů, jakých se při použití čistě elektrických součástek dosáhnout nedá. Používají piezoelektrické nebo magnetostrikční měniče, se kterými jsme se setkali u elektroakustických měničů. Jejich prostřednictvím převedou elektrický signál na mechanické kmity, z nichž vhodným mechanickým rezonátorem vyberou požadovaný kmitočet či kmitočtové pásmo a v dalším měniči zpětně převedou mechanické kmity opět na elektrické.

Nyní se raději zaměříme na obvody pro nelineární tvarování signálů a obvody pro porovnávání velikosti amplitudy signálů. Na obr. 6 až 9 vidíme omezovače amplitudy. Jsou to obvody, které dávají výstupnímu napětí konstantní velikost po překročení určité hranice (tzv. hladiny omezení) vstupním napětím.

Obr. 6. Diodové omezovače amplitudy

Obr. 7. Oboustranné omezovače amplitudy

Obr. 8. Jednoduchý tranzistorový omezovač

Obr. 9. Tranzistorový omezovač s předpětím

Amplitudové komparátory jsou obvody, u kterých se na výstupu objeví signál po dosažení rovnosti vstupního a referenčního napětí. Jejich možná provedení vidíme na obr. 10 až 12.