Принципиальная схема последовательного ограничителя снизу на нулевом уровне приведена на рис.2.5 вместе с осциллограммой, иллюстрирующей её работу. Сопротивление нагрузки должно быть намного больше сопротивления ограничителя ( ), а внутреннее сопротивление источника синусоидального сигнала . Для обеспечения протекания тока на интервале от 0 до , где - напряжение на диоде включённом в проводящем направлении, величина которого порядка 0,5В.
Рис. 2.5 Последовательный диодный ограничитель
Схема ограничителя сверху на нулевом уровне и осциллограммы её работы имеют вид, приведенный на рис.2.6. Для обеспечения нормальной работы схемы необходимо выполнение тех же условий: , , .
Рис. 2.6 Ограничитель сверху на нулевом уровне
Для того чтобы схемы ограничителей были универсальными, они должны обеспечивать ограничения на произвольном уровне.
Схема ограничителя сверху на произвольном уровне приведена на рис.2.7.
Полярность источника Э.Д.С. выбирают так, чтобы диод VD был открыт при . Поскольку и немного меньше величины резистора R, можно сделать допущения, что ; .
Рис. 2.7 Ограничитель произвольного уровня
может изменяться в пределах
При выполнении условия диод VD открыт и можно сделать допущение .
Если , то VD-закрыт: ток в контуре (и через резистор R) равен нулю, следовательно (интервал времени ). На интервале от 0 до , когда , то и . Схема ограничителя снизу на произвольном уровне приведена на рис.2.8
ωt3
ωt1
ωt2
ωt
Рис. 2.8 Ограничитель снизу на произвольном уровне
Работа схемы, осциллограмма и допущения аналогичны рассмотренным выше.
Схема ограничителя уровня сверху и снизу на произвольных уровнях представляют собой комбинацию двух рассмотренных схем включённых последовательно, см.рис.2.9. Ограничения, работа и осциллограммы аналогичны.
ωt
Рис. 2.9 Ограничитель сверху и снизу на произвольных уровнях
К недостаткам последовательных диодных ограничителей относят:
1) Ограничители требуют идеальных источников Э.Д.С. входного сигнала ( );
2) Схемы пассивны и имеют коэффициент передачи К<1;
3) Величина Э.Д.С. должна быть большой (десятки вольт), т.е. должно выполнятся условие .