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[導讀]利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢栽O計出好玩、實用的開掛電路。本篇將分析限幅電路和鉗位電路,是如何用二極管來實現(xiàn)的。限幅電路如下圖所示,當在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二極管正向?qū)ā4藭r,VOUT會被鉗位在0.7V上。而當VIN小于0.7V時,二極管是截止狀態(tài),在負半周期時相...

利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢栽O計出好玩、實用的開掛電路。本篇將分析限幅電路和鉗位電路,是如何用二極管來實現(xiàn)的。


限幅電路


如下圖所示,當在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二極管正向?qū)ā?/span>


此時,VOUT會被鉗位在0.7V上。


而當VIN小于0.7V時,二極管是截止狀態(tài),在負半周期時相當于電流反向,二極管也是截至狀態(tài)。


此時VOUT=VIN,VOUT波形跟隨VIN變化。


限輻電路示意圖根據(jù)上面限輻電路的原理,可以設計如下雙向限輻電路。


雙向限輻電路示意圖然而有時候0.7V電壓不能滿足要求,那么,怎么產(chǎn)生不同大小的限幅電壓?


在電路中加入偏置電壓VBIAS,只有當VIN大于等于VBIAS時二極管才能導通。


如下圖所示,此時VOUT被鉗位,其值是0.7V VBIAS。


偏壓限幅電路示意圖鉗位電路


下面是二極管結(jié)合電容實現(xiàn)的鉗位電路。


分析中不考慮二極管的導通壓降,假設RC時間常數(shù)足夠大,從而使輸出波形不會失真。


鉗位電路原理


當輸入Vin在負半周期為負時,電流如下圖中紅色箭頭所示。二極管導通,電容逐漸充電至V,在此過程中Vout=0。


當輸入Vin在正半周為正時,電流如藍色箭頭所示。二極管截止,Vout等于電容上電壓加上正半周電壓V,此時Vout=2V。


鉗位電路原理偏壓鉗位電路


跟限幅電路類似的,為了獲得所需要的鉗位值,要在電路中加入偏置電壓,如下圖所示。


偏壓鉗位電路當所加的偏壓與二極管導通的方向一致,鉗位值會提高V1,Vout=2V V1。


雙向二極管鉗位電路應用舉例


在某些電路中會利用兩個二極管的鉗位作用進行保護,如下圖所示,假設0.7V為D1和D2的導通電壓。


  • Vin大于等于Vmax,D1導通,Vout會被鉗位在Vmax;


  • Vin小于等于Vmin時,Vout被鉗位在Vmin。



二極管鉗位保護電路




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