二极管的单向导电性可以设计出有趣实用的电路。
分享本文,分析如何用二极管实现限幅电路和钳位电路。
如下图所示,当在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二极管正向导通。VOUT会被钳位在0.7V上。
而当VIN小于0.7V二极管是截止状态,在负半周期相当于电流反向,二极管也是截止状态VOUT=VIN,VOUT波形跟随VIN变化。
限辐电路示意图
双向限辐电路可根据上述限辐电路的原理设计。
双向限辐电路示意图
然而有时候0.7V电压不能满足要求,那么,如何产生不同尺寸的限制电压呢?
将偏置电压添加到电路中VBIAS,只有当VIN大于等于VBIAS二极管可以在这个时候导通。VOUT被钳位,其值为0.7V VBIAS,如下图所示。
偏压限幅电路示意图
以下是二极管结合电容实现的钳位电路。二极管的导压降不考虑在分析中,相关建议:二极管的工作原理。RC时间常数足够大,使输出波形不失真。
当输入Vin当负半周期为负时,电流如下图中的红色箭头所示。二极管导通,电容逐渐充电至V,在此过程中Vout=0。
当输入Vin正半周为正时,电流如蓝色箭头所示。截止二极管,Vout电容上电压加上正半周电压V,此时Vout=2V。
钳位电路原理
类似于限幅电路,为了获得所需的钳位值,在电路中加入偏置电压,如下图所示。
偏压钳位电路
当增加的偏压与二极管导通方向一致时,钳位值会增加V1,Vout=2V V1。
如下图所示,假设0.7V为D1和D2.导通电压。
-
Vin大于等于Vmax,D1导通,Vout会被钳位在Vmax
-
Vin小于等于Vmin时,Vout被钳位在Vmin
二极管钳位保护电路