二极管钳位电路工作原理是什么?二极管的经典钳位电路介绍
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一直以来,二极管钳位电路都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来二极管钳位电路的相关介绍,详细内容请看下文。
一、二极管钳位电路--工作原理
钳位电路与限幅电路不同,因为它不会对输入信号进行限幅,而是将直流参考电平 向上或向下移动。如果您使用正钳位电路,它将向上移动直流参考电平,如果您使用负钳位电路,它将向下移动直流参考电平,如下图所示。
通用二极管钳位电路
钳位电路如下所示,由交流电源、电容、二极管和电阻组成。当钳位电路输入负半周期时,二极管正向偏置, 电容开始充电,直到达到峰值。
当输入的正半部分应用于钳位电路时,二极管变为反向偏置并充当开路。因此电容开始 放电,整个输入正弦电压波形出现在负载电阻上。因此,这种情况下的输出电压将等于施加电压+电容电压,因此,它们优选用于电压倍增的应用。
二极管正钳位电路
输入电压为Vp,钳位电路得到的输出电压为2vp。这是正钳位电路的示例,你可以看到波形向上移动,我们也可以通过反转二极管来设计负钳位电路。在这种情况下,输出波形将向下移动。
二、二极管的经典钳位电路
上图这个电路就是我们平时最常用的二极管钳位电路,用来将输入口的电压钳位在VCC+0.7与GND-0.7之间。具体的工作原理如下分析:
1.当输入口的电压小于等于GND-0.7时,二极管D1不导通,二极管D2导通,此时输出口的电压就会被钳位在GND-0.7,无论输入再小,输出也不会变。
2.当输入口电压大于GND-0.7还有小于VCC+0.7这个区间时,二极管D1不导通,二极管D2也不导通,此时输出口的电压就是输入口的电压。
3.当输出入口的电压大于等于VCC+0.7时,二极管D1导通,二极管D2不导通,此时无论输入口的电压怎样变化,输出口的电压始终是VCC+0.7以保护后级电路。
通过上述3步分析,我们可以得出无论输入电压是多少,它的输出口电压始终GND-0.7到VCC+0.7之间,因此就很好的保护了后级电路,以免损坏更多电子元器件。
下面介绍几个二极管钳位电路最常用的电路场景:
很常见的如上图的电路,用外部向芯片内部输入模拟量信号,我们为了防止外部的输入信号电压高低不稳定冲击IO引脚内部电路,因此便引入了二极管钳位保护电路。
上图是又一个经典的二极管钳位应用电路,用来做电平转换,当输入电平为5V电压时,由于Vout端和前级电路不是一个系统,因此必须做电平转换以免5V损坏后级元器件,由于应用了二极管经典钳位电路,成功将5V钳位到3.3V,不需要花其他代价。
最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对二极管钳位电路已经具备了初步的认识,最后的最后,祝大家有个精彩的一天。