二极管正负钳位电路原理图详解!
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本文中,小编将基于原理图对二极管正负钳位电路原理予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。
一、钳位电路
钳位电路(clamping circuit) 是将脉冲信号的某一部分固定在指定电压值上,并保持原波形形状不变的电路。
钳位电路经常用于各种显示设备中。在示波器和雷达显示器中用钳位电路使扫描信号的直流分量得到恢复,以解决扫描速度改变时所引起的屏幕上图像位置移动问题。在电视系统中用钳位电路使全电视信号的同步脉冲顶端保持在固定的电压上,以克服由于失去直流分量或干扰等原因造成的电平波动,从而实现电视同步信号的分离。
钳位电路在模拟电路中具有多种重要作用:
信号保护:钳位电路可以限制输入信号的幅值,防止它超过后续电路或设备的工作范围,从而保护其免受损坏或干扰。
波形修正:钳位电路可以修正输入信号的波形,使其更加稳定和可靠。例如,可以将输入信号的直流分量移除或者保持在特定水平上。
信号整形:钳位电路可以对输入信号进行整形,使其满足某些特定要求。例如,可以将输入信号转换为方波、脉冲或任何其他期望的波形。
参考电平提供:钳位电路可以作为参考电平的提供者,给后续电路提供稳定的参考基准。
二、二极管正负钳位电路原理解读(含原理图)
1、正钳位电路
在下图中,你可以看到正钳位电路的电路布置。该电路由电压源Vi、电容C、二极管和负载电阻组成。
二极管与负载电阻RL并联组合。由于这种安排,正钳位电路将允许在二极管处于反向偏置状态时通过输入波形,并在二极管处于正向偏置状态时停止输入信号流动。
正二极管钳位电路图
正输入半周期:当输入波形的负周期通过二极管时,它处于正向偏置状态,允许电流流过负载电阻。
由于这个电流电容被充电到输入波形的峰值V m 。电容的充电极性与二极管两端的信号极性相反。在达到极值点 -V m后,电容器保持存储的电荷,直到该点二极管处于正向偏置状态。
负输入半周期:当输入信号的正半部分通过二极管时,它处于反向偏置状态,没有电流流过二极管。因此,二极管输入信号上的零电流流向负载电阻。
在正循环期间,二极管不处于工作状态,因此电容释放其存储的电荷。因此,负载电阻两端的电压将由于输入源 V m提供的电荷存储和电压而增加电容器 V m两端的电压。(V o = V m + V m = 2V m )。这两个电压的极性也相似。结果,信号向上移动,发生在正钳位电路中。
2、负钳位电路
正输入半周期:当正循环通过电路时,二极管处于正向偏置状态,因为零信号跨过负载电阻。
由于二极管电流的正向偏置通过负载电阻。由于该电流,电容被充电到具有相反极性(-V m )的输入信号的极值,并且该电荷一直保持到该二极管处于正向偏置状态。
负二极管钳位电路图
负输入半周期:当电路出现负循环时,二极管处于反向偏置状态,因此信号通过负载电阻退出。由于反向偏置电流不流过二极管。
因此来自输入源的电流流向负载电阻。在负半部分,二极管处于非工作状态,二极管上存储的电荷将消失。
因此,负载电阻两端的电压将是电容器两端的电压 -V m和输入源电压-V m的相加,即 (-2V m )。由于原始信号移动到 x 轴下方。
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