【導(dǎo)讀】二極管最重要的特性是單向?qū)щ娦?，利用這一特性可以設(shè)計(jì)很多好玩實(shí)用的電路，本文主要講述限幅電路和鉗位電路。
二極管最重要的特性是單向?qū)щ娦?，利用這一特性可以設(shè)計(jì)很多好玩實(shí)用的電路，本文主要講述限幅電路和鉗位電路。
正限幅電路
正半周時(shí)且Vin的電壓大于等于0.7V時(shí)，二極管導(dǎo)通，Vout會被鉗位在0.7V；在負(fù)半周和Vin電壓小于0.7V時(shí)，二極管是截止?fàn)顟B(tài)，所以Vout=Vin，即Vout波形跟隨Vin波形。
負(fù)限幅電路
在正半周時(shí)，二極管截止，Vout=Vin，即波形跟隨；在負(fù)半周Vin電壓小于等于-0.7V時(shí)，二極管會導(dǎo)通，Vout電壓會被鉗位在-0.7V。
雙向限幅電路
雙向限幅是結(jié)合了上面兩個(gè)電路，用了兩個(gè)二極管。正半周，通過D1將超出的部分鉗位在0.7V，負(fù)半周通過D2將超出的部分鉗位在-0.7V。
正偏壓限幅
為了產(chǎn)生不同的限幅電壓，有時(shí)候會在電路中加入偏置電壓Vbias，當(dāng)Vin的電壓大于等于Vbias+0.7V時(shí)，二極管導(dǎo)通，Vout被鉗位。
負(fù)偏壓限幅
負(fù)偏壓是一樣的道理，Vin電壓小于等于-0.7-Vbias時(shí)，二極管導(dǎo)通，Vout被鉗位。
雙向偏壓限幅
雙向偏壓限幅是兩個(gè)二極管加兩個(gè)偏置電壓，正半周大于等于4.7V時(shí)，D1導(dǎo)通，超出部分被鉗位在4.7V；負(fù)半周小于等于-6.7V時(shí)，D2導(dǎo)通，超出部分被鉗位在-6.7V。
上面幾種都是不含有電容的電路，主要是用來限幅。
下面幾種是含有電容的二極管鉗位電路，以下分析不考慮二極管的導(dǎo)通壓降（即二極管正向?qū)ㄏ喈?dāng)于一根導(dǎo)線，反向截止斷路），RC時(shí)間常數(shù)足夠大，保證輸出波形不失真。
簡單型正鉗位電路
電路原理：
輸入Vin在負(fù)半周時(shí)（Vin上負(fù)下正），二極管導(dǎo)通，電流如紅色箭頭所示，電容充電至+V（左負(fù)右正），Vout=0V；
輸入Vin在正半周時(shí)（Vin上正下負(fù)），二極管截止，電流如藍(lán)色箭頭所示，Vout電壓等于電容電壓加上正半周電壓，所以Vout=2V；
偏壓型正鉗位電路
偏壓型鉗位電路和限幅電路很類似，在電路中加入偏置電壓來提高或者降低鉗位值。
Figure a為正向偏壓型，所加的偏壓與二極管導(dǎo)通方向一致時(shí)，波形向上，即鉗位值會提高V1。
Figure b為反向偏壓型，所加的偏壓與二極管導(dǎo)通方向相反時(shí)，波形向下，即鉗位值會降低V1。
簡單型負(fù)鉗位電路
電路原理：
輸入Vin在正半周時(shí)（Vin上正下負(fù)），二極管導(dǎo)通，電流如紅色箭頭所示，電容兩端壓差充電至+V（左正右負(fù)），Vout=0V；
輸入Vin在負(fù)半周時(shí)（Vin上負(fù)下正），二極管截止，電流如紅色箭頭所示，Vout電壓等于負(fù)的（電容電壓+負(fù)半周電壓），即Vout=-2V；
偏壓型負(fù)鉗位電路
偏壓型負(fù)鉗位同偏壓型正鉗位類似，在電路中加入偏置電壓來提高或者降低鉗位值。
Figure C為反向偏壓型，所加的偏壓與二極管導(dǎo)通方向相反時(shí)，波形向上，即鉗位值會提高V1。
Figure D為正向偏壓型，所加的偏壓與二極管導(dǎo)通方向相同時(shí)，波形向下，即鉗位值會降低V1。
常見的雙向二極管鉗位電路
在一些ADC檢測電路中會用兩個(gè)二極管進(jìn)行鉗位保護(hù)，原理很簡單，0.7V為D1和D2的導(dǎo)通壓降，Vin進(jìn)來的電壓大于等于Vmax時(shí)，D1導(dǎo)通，Vout會被鉗位在Vmax；Vin小于等于Vmin時(shí)，Vout被鉗位在Vmin，一般D2的正極接地。
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