二极管最重要的特性是单向导电性,利用这一特性可以设计很多好玩实用的电路,本文主要讲述限幅电路和钳位电路。
正半周时且Vin的电压大于等于0.7V时,二极管导通,Vout会被钳位在0.7V;在负半周和Vin电压小于0.7V时,二极管是截止状态,所以Vout=Vin,即Vout波形跟随Vin波形。
▉ 简单型正钳位电路 电路原理:输入Vin在负半周时(Vin上负下正),二极管导通,电流如红色箭头所示,电容充电至+V(左负右正),Vout=0V;输入Vin在正半周时(Vin上正下负),二极管截止,电流如蓝色箭头所示,Vout电压等于电容电压加上正半周电压,所以Vout=2V;
偏压型正钳位电路 偏压型钳位电路和限幅电路很类似,在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure a为正向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向一致时,波形向上,即钳位值会提高V1。 Figure b为反向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相反时,波形向下,即钳位值会降低V1。
偏压型负钳位电路
偏压型负钳位同偏压型正钳位类似,在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure C为反向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相反时,波形向上,即钳位值会提高V1。 Figure D为正向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相同时,波形向下,即钳位值会降低V1。![71bda8fa-e883-11ec-ba43-dac502259ad0.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/95/AC/wKgaomTnCc-AKTXiAAAosMMkPMo389.png)
常见的双向二极管钳位电路
在一些ADC检测电路中会用两个二极管进行钳位保护,原理很简单,0.7V为D1和D2的导通压降,Vin进来的电压大于等于Vmax时,D1导通,Vout会被钳位在Vmax;Vin小于等于Vmin时,Vout被钳位在Vmin,一般D2的正极接地。
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正限幅电路
正半周时且Vin的电压大于等于0.7V时,二极管导通,Vout会被钳位在0.7V;在负半周和Vin电压小于0.7V时,二极管是截止状态,所以Vout=Vin,即Vout波形跟随Vin波形。
▉ 简单型正钳位电路 电路原理:输入Vin在负半周时(Vin上负下正),二极管导通,电流如红色箭头所示,电容充电至+V(左负右正),Vout=0V;输入Vin在正半周时(Vin上正下负),二极管截止,电流如蓝色箭头所示,Vout电压等于电容电压加上正半周电压,所以Vout=2V;
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偏压型正钳位电路 偏压型钳位电路和限幅电路很类似,在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure a为正向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向一致时,波形向上,即钳位值会提高V1。 Figure b为反向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相反时,波形向下,即钳位值会降低V1。
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▉ 简单型负钳位电路 电路原理:输入Vin在正半周时(Vin上正下负),二极管导通,电流如红色箭头所示,电容两端压差充电至+V(左正右负),Vout=0V;输入Vin在负半周时(Vin上负下正),二极管截止,电流如蓝色箭头所示,Vout电压等于负的(电容电压+负半周电压),即Vout=-2V;
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偏压型负钳位电路
偏压型负钳位同偏压型正钳位类似,在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure C为反向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相反时,波形向上,即钳位值会提高V1。 Figure D为正向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相同时,波形向下,即钳位值会降低V1。
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常见的双向二极管钳位电路
在一些ADC检测电路中会用两个二极管进行钳位保护,原理很简单,0.7V为D1和D2的导通压降,Vin进来的电压大于等于Vmax时,D1导通,Vout会被钳位在Vmax;Vin小于等于Vmin时,Vout被钳位在Vmin,一般D2的正极接地。