二极管是怎么起到限幅作用的?二极管限幅电路分享
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二极管将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、二极管是怎么起到限幅作用的?
二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中,利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接,构成不同功能的电路,可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。
大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。
限幅电路的作用是把输出信号幅度限定在一定的范围内,亦即当输入电压超过或低于某一参考值后,输出电压将被限制在某一电平(称作限幅电平),且再不随输入电压变化。
二极管可以用来起到限幅作用,其主要原理是利用二极管的导通特性来限制信号的幅值。
当二极管处于正向偏置时,二极管的正向电压(Vf)小于其正向导通电压(Von),此时二极管处于导通状态。当信号电压高于二极管的正向电压时,二极管开始导通,使得电路中的电流流过二极管,从而限制信号电压的幅值。
当二极管处于反向偏置时,二极管的反向电压(Vr)小于其反向击穿电压(Vbr),此时二极管处于截止状态。当信号电压低于二极管的反向电压时,二极管不会导通,从而不会影响信号电压的幅值。
因此,通过将两个反向并联的二极管组成限幅电路,当信号电压高于正向导通电压或低于反向击穿电压时,其中一个二极管将开始导通,从而将信号电压限制在一个较小的幅值范围内。
二、二极管限幅电路
如下图所示,当在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二极管正向导通。此时,VOUT会被钳位在0.7V上。
而当VIN小于0.7V时二极管是截止状态,在负半周期时相当于电流反向,二极管也是截至状态,此时VOUT=VIN,VOUT波形跟随VIN变化。
限辐电路示意图
根据上面限辐电路的原理,可以设计如下双向限辐电路。
双向限辐电路示意图
然而有时候0.7V电压不能满足要求,那么,怎么产生不同大小的限幅电压?在电路中加入偏置电压VBIAS,只有当VIN大于等于VBIAS时二极管才能导通。此时VOUT被钳位,其值是0.7V+VBIAS,如下图所示。
偏压限幅电路示意图
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