鉗位電路,到底怎么“鉗”的?
鉗位電路在實際的項目應用是非常廣泛的,相信很多小伙伴也經常聽過這個電路,但是具體咋實現“鉗位”,估計都很模糊,今天核桃就和大伙嘮嘮這個“鉗位電路”。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/202410/463859.htm假設二極管的正向導通壓降為0.6V,我們先看單一一個二極管時的情況,如下圖1所示:
圖1
很明顯可以知道,當SW1閉合時,由于二極管的正向導通壓降為0.6V,故A的電壓UA=0.6V。
接著再看一下圖2所示的
圖2
圖1很好理解,但是到了圖2,估計很多小伙伴就蒙圈了。
心里就犯嘀咕了,為什么UB的電壓是3.9V呢?
我們知道二極管的正向導通壓降為0.6V,這個是前提條件,圖2中我們把右邊的3.3V看成圖1中右邊的GND,那GND我們都知道是0V,那圖1中A點的電壓UA是在GND的基礎上加上二極管的正向導通壓降的,故0+0.6V=0.6V,所以同理可以得出圖2的B點電壓UB=3.3V+0.6V=3.9V。
理解了上面的兩點,我們接著看回鉗位電路,如下圖3所示:
圖3
(1)假設INT輸入信號的電壓最大幅值等于6V時,情況如下圖4所示
圖4
當輸入信號幅值是在0V以上時,最大電壓是6V時,D2截止,由于D1的負極接了3.3V,所以C點的電壓UC=3.3+0.6V=3.9V,所以理論上輸入信號大于3.9V時,D1就會把電壓的幅值“鉗位”在工作電壓(3.3V)加上二極管正向導通壓降0.6V內。
(2)假設INT輸入信號的電壓最小幅值等于-6V時,情況如下圖5所示
圖5
當輸入信號幅值是在0V以下時,最小電壓-6V時,D1截止,由于D2的正極接了GND,所以C點的電壓UC=0-0.6V=-0.6V,所以理論上輸入信號小于-0.6V時,D2就會把電壓的幅值“鉗位”在GND(0V)減去二極管正向導通壓降0.6V內。
這樣無論輸入信號是大于工作電壓還是小于GND(平面電壓0V),鉗位電路都能把電壓鉗位在安全電壓范圍內。
鉗位電路在很多地方都能見到,比如電機的驅動電路H橋中,為了保護驅動芯片,電機在運行的過程中會產生反向電動勢,而鉗位電路就可以很大程度上把這個反向電動勢鉗位在安全范圍內!
還有用于MCU GPIO口的保護
鉗位電路還可以用在接口處進行后級器件的保護等等!
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