Как сделать ограничитель?, входного аналогового сигнала Опции

[sergunas]

Есть входной узкополосный аналоговый сигнал, скажем полосой 1МГц, на частоте 10МГц. Требуется защититься от перегрузки АЦП. Сигнал двуполярный, т.е. средний уровень = нулю.
Какая возможна схема ограничения с максимально возможным сохранением линейности зоны до уровня ограничения?

[DRUID3]

Есть входной узкополосный аналоговый сигнал, скажем полосой 1МГц, на частоте 10МГц. Требуется защититься от перегрузки АЦП. Сигнал двуполярный, т.е. средний уровень = нулю.
Какая возможна схема ограничения с максимально возможным сохранением линейности зоны до уровня ограничения?

Два диода встречно-параллельно. Если нужно ограничивать более высокое напряжение чем +/- 0.5 V то в плечи ограничителя включать по нескольку диодов... Метод с 60-х годом применяется в РПУ...

Другой момент, хотелось бы ещё большей линейности, если возможно.

На малых сигналах, диоды вообще не откроются, линейности - завались...

[Guest_TSerg_*]

Два диода встречно-параллельно. Если нужно ограничивать более высокое напряжение чем +/- 0.5 V то в плечи ограничителя включать по нескольку диодов... Метод с 60-х годом применяется в РПУ...
На малых сигналах, диоды вообще не откроются, линейности - завались...

Нелинейность, вот незадача

[DRUID3]

Нелинейность, вот незадача

Нелинейность чего??? Можно до 10V(по 20 в плече) набить этих диодов. При перегрузке они защитят, а при работе они будут разрывом цепи!!!

[Guest_TSerg_*]

Нелинейность чего??? Можно до 10V(по 20 в плече) набить этих диодов. При перегрузке они защитят, а при работе они будут разрывом цепи!!!

От перегрузки защитят, но линейности вблизи порога защиты не видать как своих ушей.

сигнал двуполярный, а питание в системе униполярное
Мысль со смещением у меня возникала, только вот особенности практических трудностей при реализации этого смещения мне неизвестны :-)... Может быть немного поясните, если не сложно. И что значит "эти штучки не R-R"
Я готов. Поясните как добиться бОльшей линейности, принципы. Конкретный пример реализации было вообще замечательно.
боюсь, с операционными усилителями высокой линейности не достигнуть.
поясните, пожалуйста, я ничего не понял из вашего ответа.

РПУ - это Ракетная Пусковая Установка чтоль?

С диодами схема у меня у самого в голове сидит, вот только не уверен, что диоды идеальны в закрытом состоянии. Иначе всё очень как-то подозрительно просто было бы.

РПУ - радиоприемное устройство

Не мешает озвучить диапазон полезного сигнала и требования к линейности тракта, да и вообще задачу подробнее описать.

Диоды диодам рознь.


Не вызывающая, надеюсь, сомнений схема диодного ограничителя


Спектр сигнала при уровне 100 мВ, как видим, чистенький


Спектр сигнала при уровне 400 мВ уже имеет после ограничения 7% гармоник


Спектр сигнала при уровне 500 мВ - 12% гармоник


И так далее, но выше 400 мВ (в данной схеме) сигнал на выходе не поднимется.
Поэтому, если допустимо такое соотношение (1:4) между предельным полезным уровнем сигнала и
уровнем ограничения, то такая схема вполне его удовлетворит.
Как сказано выше, увеличением кол-ва диодов достигаем нужных порогов.
Т.е, если полезный уровень сигнала 1В, то ставим 10 диодов в ветвь.

Автору сабжа стоит более точно определитьс с задачей, вполне возможно, что это решение его устроит.

поясните, пожалуйста, я ничего не понял из вашего ответа.

УВЧ с управляемым тем или иным способом Ку.
ВЧ детектор определяет текущий уровень сигнала.
По достижении заданного уровня ограничения компаратор "включает" канал снижения Ку.
Это так - схематично.
В данном случае гарантирована линейность вплоть до порога включения.

[sergunas]

От перегрузки защитят, но линейности вблизи порога защиты не видать как своих ушей.
РПУ - радиоприемное устройство

Не мешает озвучить диапазон полезного сигнала и требования к линейности тракта, да и вообще задачу подробнее описать.

Диоды диодам рознь.

Хорошо, параметры такие:
Ограничить хочется, чтобы размах сигнала не превышал размаха АЦП = 1.5В
Линейность требуется такая, чтобы SFDR > 90дб.

УВЧ с управляемым тем или иным способом Ку.
ВЧ детектор определяет текущий уровень сигнала.
По достижении заданного уровня ограничения компаратор "включает" канал снижения Ку.
Это так - схематично.

Так что такое УВЧ? Усилитель высокой частоты? А зачем нужен усилитель для ограничения сигнала?
Зачем нужен ВЧ детектор, который определяет уровень сигнала, если можно сразу сигнал подать на компаратор? Насколько быстро эта схема на ВЧ детекторе поймёт, что сигнал нужно ограничить? Прошу прощения за свои ламерские вопросы.

В данном случае гарантирована линейность вплоть до порога включения.

Эта фраза мне очень нравится, именно хочется, чтобы когда сигнал не превысил порога, он был идеально линейным.

Спектр сигнала при уровне 100 мВ, как видим, чистенький
Спектр сигнала при уровне 400 мВ уже имеет после ограничения 7% гармоник
Спектр сигнала при уровне 500 мВ - 12% гармоник

Спасибо большое за картинки, очень наглядно. А вот интересно, что будет с линейностью, когда диоды не на землю, а на уровни +-0.5В соответственно заведены? А диоды взять типа Шотки с малым напряжением открытия, порядка 0.2В. Понятно, что в этом случае выходной размах будет 2*(0.5+0.2) = 1.4В, что укладывается в размах АЦП (1.5В). При этом входной сигнал в штатном режиме не должен превышать +-0.5, чтобы диоды гарантированно были в обратном смещении. Какая в таком случае будет линейность?

[DRUID3]

Какая в таком случае будет линейность?

Линейность будет такая, какие попадутся диоды. В том числе и намного хуже чем в модели TSergа.

Боги, до чего дошли люди, уже физический эксперимент пытаются подметить какой-то математической моделью.

Эта фраза мне очень нравится, именно хочется, чтобы когда сигнал не превысил порога, он был идеально линейным.

"Эту фразу" придумал сам TSerg...

УВЧ с управляемым тем или иным способом Ку.
ВЧ детектор определяет текущий уровень сигнала.
По достижении заданного уровня ограничения компаратор "включает" канал снижения Ку.
Это так - схематично.
В данном случае гарантирована линейность вплоть до порога включения.

Ага... а на основе чего это все будет сделано? Супер-линейных математических моделей?
Да еще и ВЧ датектор... Ну-ну, Бог в помощь...