Студенты, изучающие электронику и электротехнику, должны изучить концепции схем ограничения и они должны решить проблемы, связанные с схемами ограничения. Проблемы с ограничением не будут полностью решены, пока вы не построите передаточные характеристики этой схемы. Фактически, многие вопросы, относящиеся к схемам ограничения, включают в себя передаточные характеристики как часть этого вопроса. Построение передаточных характеристик схемы станет простым, если вы полностью разберетесь в ней. Передаточные характеристики для базовой схемы ограничения диода определяются как график входного напряжения (Vinp по оси X) V / S выходного напряжения (Vout по оси Y) этой схемы.
Шаги
Шаг 1. Полностью изучите основные схемы ограничения диодов
Построение передаточных характеристик схемы станет простым, если вы полностью разберетесь в схеме и сможете получить ее форму выходного сигнала.
Шаг 2. Изучите форму выходного сигнала для указанной выше схемы
Изучите форму выходного сигнала схемы. Обратите внимание на линию Vref (опорное напряжение), которая находится на положительной оси X в форме входного сигнала, также обратите внимание, что над линией Vref выход ограничивается до Vref в форме выходного сигнала.
Шаг 3. Передаточные характеристики должны быть проанализированы для положительного и отрицательного входного напряжения
Поскольку передаточные характеристики определяются как график зависимости Vinp (входного напряжения) от Vout (выходного напряжения), входное напряжение может быть положительным, отрицательным или нулевым.
Поэтому начните анализ для обоих типов входов. Запишите выходное напряжение, полученное для соответствующего входного напряжения. Построение графика станет проще, если вы начнете анализировать схему с отрицательных входных напряжений (однако вы также можете начать анализ с положительных входных напряжений)
Шаг 4. Проанализируйте схему на наличие отрицательных входных напряжений
Когда на схему подается отрицательное входное напряжение, диод (идеальный) становится смещенным в обратном направлении. Следовательно, цепь становится разомкнутой, и через нее не течет ток.
Следовательно, выходное напряжение в любой точке просто следует за входным напряжением в этой точке без каких-либо изменений. Построение графика зависимости Vinp от Vout в этом состоянии приводит к графику прямой линии, имеющей наклон (определяемый как tan θ = Δ Vout / Δ Vinp), равный 1, потому что при изменении Vinp Vout также изменяется, но величина изменения Vinp и Vout равны в любой точке, так как выход следует за входом. Следовательно, Δ Vout = Δ Vinp = a (некоторое значение), теперь значение tan θ = a / a = 1, и, следовательно, θ = 45 '
Шаг 5. Проанализируйте схему на наличие положительных входных напряжений
Для положительных входных напряжений меньше, чем Vref, диод (Ideal) смещен в обратном направлении. Таким образом, цепь становится разомкнутой, и по ней не течет ток.
-
В этом состоянии примененный ввод просто отражается как вывод без изменений. График представляет собой прямую линию, исходящую из начала координат, имеющую угол 45 футов с осью X (или осью Y). Когда входное напряжение превышает Vref, диод (идеальный) становится смещенным в прямом направлении и, следовательно, возникает короткое замыкание.
Результат будет равен величине Vref. Следовательно, вы можете получить график прямой линии от точки Vref, которая параллельна оси X. Наклон этой линии равен нулю, потому что при изменении Vinp Vout не изменяется, но остается постоянным для Vref. То есть значение Δ Vout = Vref - Vref = 0 и значение Δ Vinp = Vinp2 - Vinp1 = b (некоторое значение). Следовательно, tan θ = 0 / b = 0
Шаг 6. Изобразите передаточные характеристики
После полного анализа схемы на наличие положительного и отрицательного входного напряжения постройте график. Передаточные характеристики для вышеуказанной схемы показаны на рисунке. Обратите внимание на наклон этого графика для Vinp меньше Vref и больше Vref.
подсказки
- Проверьте, идеален ли данный диод. Если приведенный диод не идеален, рассмотрите прямое и обратное падение напряжения на диоде.
- Всегда рассчитывайте изменение входного и выходного напряжения и строите график. Не записывайте наклон графика без расчета.
- Поскольку Vinp - независимая переменная, она берется по оси X. Vout зависит от Vinp и становится зависимой переменной, поэтому отсчитывается по оси Y.
- Для нулевого входного напряжения выходное напряжение равно нулю. Следовательно, линия проходит через начало координат.
- Не запутайтесь, глядя на Vref по оси Y в характеристиках передачи. Когда входное напряжение (по оси X) пересекает Vref, выходное напряжение (по оси Y) становится равным Vref, поэтому эта точка отмечается как Vref по оси Y.
