6.1.2. - Limitatore con diodo e diodo zener in antiserie
Per tale circuito viene utilizzato un diodo zener APD-6,2 con VZ = 6,2V e un diodo 1N914.
Caratteristiche del circuito: limita il segnale di uscita al valore VZ + Vg ; se al di sotto di tale valore amplifica il segnale di ingresso di tre volte
Progetto: dovendo limitare la parte positiva del segnale di uscita, l'anodo del diodo deve essere collegato all'uscita dello amplificatore, l'anodo del diodo zener all'ingresso invertente.
Quando il ramo contenente i diodi è interdetto, il circuito si comporta da amplificatore invertente, il cui guadagno deve essere -3.
Scegliamo per R1 il valore 3,3KO e per R2 il valore 10KO.
La tensione di ingresso alla quale inizierà la limitazione è quella per la quale l'uscita raggiunge il valore VZ + Vg , cioè
Se 
Riassumendo, la caratteristica di trasferimento dovrà presentare una tensione di soglia di ingresso ViS = - 2,3V; un tratto costante di valore Vo = VZ + Vg » 6,9V per Vi < ViS; un tratto rettilineo con pendenza costante di -3.
In tabella sono riportate le misure effettuate.
N |
Vi (volt) |
Vo (volt) |
N |
Vi (volt) |
Vo (volt) |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
-9,9 -8 -6 -5 -5 -3 -2,3 -2 -1,5 |
6,84 6,82 6,79 6,77 6,74 6,69 6,59 6,04 4,57 |
10 11 12 13 14 15 16 17 18 |
-1 0 0,5 1 1,5 2 3 3,5 4 |
3,04 0 -1,49 -2,99 -4,5 -5,99 -9,02 -10,51 -10,74 |
La caratteristica d'uscita è la seguente
Risultati sperimentali
Dalla caratteristica di trasferimento ottenuta si rileva che la limitazione inizia alla tensione di soglia di ingresso ViS = - 2,3V e per una tensione di uscita Vo = 6,6V, e si stabilizza al valore Vo = 6,8V per Vi = 4V, con una pendenza trascurabile. Per valori di Vi > ViS la transcaratteristica risulta una retta di pendenza costante -3.
Oscillogramma
Essendo per Vi > ViS il guadagno di -3, abbiamo sollecitato l'ingresso con un segnale ad onda triangolare di ampiezza 6V di picco-picco e frequenza 1KHz, al fine di non saturare l'uscita.
L'oscillogramma rilevato è stato il seguente.
