Преобразование формы сигнала

Дана цепь, изображенная на рис. 9. На вход подается напряжение

U₁ = U_msinωt. Амплитудное значение напряжения составляет 70 В,

R = 1 кОм. Определить значение и форму выходного напряжения U₂.

Диод принять идеальным для сигнала большой амплитуды,
R_ПР = 0, R_ОБР = ∞.

Его вольт-амперная характеристика изображена на рисунке 10. в).

Решение.

При положительной полуволне подводимого синусоидального напряжения на диод подается прямое напряжение, при отрицательной – обратное. Представляя диод идеальным, изобразим эквивалентные схемы цепи для положительной (рисунок 10. а) и отрицательной (рисунок 10. б) полуволн подво-

димого напряжения.

При положительном входном напряжении U₁ выходное напряжение
U₂ = U₁, при отрицательном напряжении на аноде диода его сопротивление очень большое R_ОБР = ∞ и R_ОБР >> R, ток не течет, поэтому напряжение на

резисторе равно нулю.

В действительности выходное напряжение должно быть несколько меньше (69 или 69,5 В), так как имеется падение напряжения на диоде. Поскольку это напряжение мало по сравнению с входным напряжением, им можно пренебречь.

Однако его следует учитывать при малых подводимых напряжениях. Если, например, U₁ = + 2 В, то, согласно схеме, выходное напряжение тоже должно быть равно 2 В. В действительности выходное напряжение с учетом

падения напряжения на диоде будет равно примерно 1,3 В для кремниевого диода.