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【干貨】二極管限幅電路理論分析,工作原理+作用,幾分鐘搞定

作者: 時(shí)間:2024-12-20 來(lái)源:李工談元器件 收藏

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本文引用地址:http://2s4d.com/article/202412/465703.htm

一、限幅是什么意思?

限幅也就是,將電壓限制在某個(gè)范圍內(nèi),去除交流信號(hào)的一部分但不會(huì)對(duì)波形的剩余部分造成影響。

通常來(lái)說(shuō),主要是由構(gòu)成,波形的形狀取決于電路的配置和設(shè)計(jì)。

二、工作原理

基于的限幅電路分為2種:

  • 串聯(lián)限幅電路

  • 并聯(lián)二極管限幅電路

三、串聯(lián)二極管限幅電路

在串聯(lián)限幅電路中,二極管與輸出串聯(lián)。當(dāng)二極管正向偏置時(shí)導(dǎo)通時(shí),輸入信號(hào)在輸出端。相反,當(dāng)二極管反向偏置/阻斷時(shí),串聯(lián)限幅電路會(huì)傳遞輸入信號(hào)。

分為正/負(fù)限幅電路。

1、正限幅電路

串聯(lián)正限幅去除波形的正半部分,如下所示,二極管處于反向偏置與輸出串聯(lián)。

正限幅電路

輸入信號(hào)Vi施加在輸入側(cè),輸出在負(fù)載電阻處獲取。

在輸入的正半周期間,A點(diǎn)電壓比B點(diǎn)電壓為正,因此二極管處于反向偏置狀態(tài),沒(méi)有電流導(dǎo)通。輸入信號(hào)無(wú)法通過(guò),因此Rl上沒(méi)有壓降。因此,輸出端不會(huì)出現(xiàn)如圖所示的正半周。

在負(fù)半周期間,A點(diǎn)電壓比B點(diǎn)電壓為負(fù)。二極管變?yōu)檎蚱茫盘?hào)通過(guò)它。信號(hào)出現(xiàn)在 Rl 上。因此,負(fù)半周通過(guò)電路并出現(xiàn)在輸出端。

1)帶偏置的正限幅電路

帶偏置的正限幅電路用于限制正半周期的一部分,而不是整個(gè)半周期,使用具有正偏壓或負(fù)偏壓的串聯(lián)正限幅器來(lái)產(chǎn)生所需的波形。

(1)正偏差

如下所示,電池的正極連接到二極管的P側(cè)。

正偏差

在正半周期間,A點(diǎn)電壓大于B點(diǎn)電壓,二極管處于反向偏置狀態(tài)并截止。但還有另一個(gè)電壓源,其正極連接到二極管的 P 側(cè)。該電壓源或電池使二極管處于正向偏置狀態(tài)。

如果輸入電壓低于電池電壓,二極管保持正向偏置并導(dǎo)通。因此,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓增加到電池電壓之上時(shí),二極管變?yōu)榉聪蚱貌⑶也粋鲗?dǎo)輸入信號(hào)。因此,電池電壓Vb出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管由于輸入電壓和電池電壓而正向偏置。因此,輸入信號(hào)通過(guò)二極管并出現(xiàn)在輸出端。

(2)負(fù)偏差

負(fù)偏差電池與二極管反向連接,如下。

負(fù)偏差

在正半周期期間,二極管由于輸入電壓而正向偏置。因此,輸入信號(hào)通過(guò)二極管并出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管變?yōu)榉聪蚱貌⑶也粚?dǎo)通。因此,輸出端沒(méi)有電壓,并且輸入波形中的負(fù)半周期被削除。

2、負(fù)串聯(lián)限幅電路

串聯(lián)負(fù)限幅電路對(duì)輸入周期的負(fù)半部分進(jìn)行限幅。其電路圖如下。

負(fù)串聯(lián)限幅電路

在正半周期期間,二極管由于輸入電壓而正向偏置。因此,輸入信號(hào)通過(guò)二極管并出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管變?yōu)榉聪蚱貌⑶也粚?dǎo)通。因此,輸出端沒(méi)有電壓,并且輸入波形中的負(fù)半周期被削除

1)帶偏置的串聯(lián)負(fù)限幅電路

串聯(lián)負(fù)限幅使用正電壓/負(fù)電池進(jìn)行偏置,修改波形,而不是限幅整個(gè)負(fù)半部分。

(1)正偏差

在正半周期期間,二極管由于輸入信號(hào)電壓而正向偏置,由于電池電壓,是反向偏置。二極管的狀態(tài)取決于兩個(gè)電壓源。因此,只有當(dāng)輸入電壓大于電池電壓時(shí),二極管才會(huì)正向偏置并導(dǎo)通。

正偏差

起初,輸入電壓低于電池電壓,因此二極管反向偏置并且不導(dǎo)通。因此電池電壓出現(xiàn)在輸出端。如圖所示,當(dāng)輸入信號(hào)變得大于電池電壓時(shí),該部分的輸出出現(xiàn)。

在負(fù)半周期期間,二極管由于輸入電壓和電池電壓而反向偏置。因此,在整個(gè)負(fù)半周期內(nèi),只有電池電壓出現(xiàn)在輸出端。

(2)負(fù)偏差

在正半周期期間,二極管由于輸入信號(hào)和電池電壓而正向偏置。因此,二極管在整個(gè)正半周期內(nèi)傳導(dǎo)信號(hào),并且它在輸出中的表現(xiàn)與在輸入中的表現(xiàn)一樣。

負(fù)偏差

在負(fù)半周期期間,輸入電壓迫使二極管反向偏置,但電池電壓仍然使二極管正向偏置。在整個(gè)周期中,二極管僅在電池電壓超過(guò)輸入電壓時(shí)導(dǎo)通。

首先,輸入電壓低于電池電壓,因此二極管導(dǎo)通,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。但當(dāng)它超過(guò)電池電壓時(shí),二極管會(huì)阻止輸入信號(hào),電池電壓開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端,如圖所示。

四、并聯(lián)限幅電路

在并聯(lián)限幅電路中,二極管與輸出并聯(lián),當(dāng)二極管阻斷時(shí),輸入信號(hào)出現(xiàn)在輸出上,并聯(lián)限幅電路分為正向和負(fù)向。

1、正向并聯(lián)限幅電路

正向并聯(lián)限限幅電路對(duì)正半周期進(jìn)行限幅,具體如下所示:

正向并聯(lián)限限幅電路對(duì)正半周期進(jìn)行限幅

在正半周期間,由于A點(diǎn)電壓大于B點(diǎn),二極管正向偏置,因此二極管導(dǎo)通輸入信號(hào),輸出端沒(méi)有電壓差。

在負(fù)半周期期間,A點(diǎn)和B點(diǎn)輸入信號(hào)的電壓極性反轉(zhuǎn),二極管變?yōu)榉聪蚱?。因此,二極管阻擋輸入信號(hào),并且信號(hào)電壓出現(xiàn)在二極管兩端,作為限幅器的輸出。

這樣,分流器正向限幅器、限幅或去除輸入周期的正半周并允許負(fù)半周。

1)帶偏置的并聯(lián)正向限幅電路

(1)正偏差

在正半周期期間,二極管由于輸入電壓而正向偏置。但由于電池電壓的原因,它是反向偏置的。兩個(gè)電壓的總和將決定二極管的狀態(tài)。如果輸入電壓大于電池電壓,二極管將正向偏置,否則將保持反向偏置。

正偏差

首先,輸入信號(hào)小于電池電壓,因此二極管反向偏置,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。但當(dāng)它超過(guò)電池電壓時(shí),二極管開(kāi)始傳導(dǎo)信號(hào),并且只有電池電壓開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管由于輸入電壓和電池電壓而反向偏置。因此,輸入信號(hào)在輸出端出現(xiàn)整個(gè)負(fù)半周期。

(2)負(fù)偏差

在正半周期期間,二極管針對(duì)輸入信號(hào)和電池電壓均正向偏置。因此,二極管在整個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通,并且只有電池電壓出現(xiàn)在輸出端。

負(fù)偏差

在負(fù)半周期期間,二極管針對(duì)輸入信號(hào)施加反向偏置,針對(duì)電池電壓施加正向偏置。兩個(gè)電壓源的綜合作用決定了二極管的狀態(tài)。當(dāng)輸入電壓低于電池電壓時(shí),二極管正向偏置。

首先,輸入信號(hào)小于電池電壓,因此二極管正向偏置。因此,電池電壓出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓超過(guò)電池電壓時(shí),二極管變?yōu)榉聪蚱?,輸入信?hào)開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端,如圖所示。

2、并聯(lián)負(fù)向限幅電路

并聯(lián)負(fù)限幅器限幅輸入波形的負(fù)半部分。電路圖如下。

并聯(lián)負(fù)向限幅電路

在正半周期期間,二極管反向偏置,因此它會(huì)阻止出現(xiàn)在其上的信號(hào)。因此,正半部分也出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管正向偏置并傳導(dǎo)信號(hào)。因此,負(fù)半周期輸出端沒(méi)有電壓。因此,并聯(lián)負(fù)限幅器削波或去除輸入波形的負(fù)半部分。

1)帶偏置的并聯(lián)負(fù)向限幅器

為了進(jìn)一步修改分流負(fù)限幅器的波形,可以通過(guò)以稱為正偏壓和負(fù)偏壓的兩種方式之一連接電池源來(lái)使用正偏壓或負(fù)偏壓??梢酝ㄟ^(guò)改變電池電壓來(lái)修改波形。

(1)正偏差

在正半周期期間,二極管對(duì)輸入電壓反向偏置,但對(duì)電池電壓反向偏置。因此,只有當(dāng)輸入電壓超過(guò)電池電壓時(shí),二極管才會(huì)反向偏置,然后輸入信號(hào)才會(huì)出現(xiàn)在輸出端。

正偏差

起初,信號(hào)小于電池,因此二極管正向偏置并傳導(dǎo)信號(hào)。因此,輸出處僅出現(xiàn)電池電壓。但當(dāng)輸入信號(hào)超過(guò)電池電壓時(shí),二極管變?yōu)榉聪蚱?,信?hào)出現(xiàn)在輸出端,如圖所示。

在負(fù)半周期期間,二極管針對(duì)輸入信號(hào)和電池電壓均正向偏置。因此,二極管導(dǎo)通,并且在整個(gè)負(fù)周期內(nèi)只有電池電壓出現(xiàn)在輸出端。

(2)負(fù)偏差

在正半周期期間,二極管針對(duì)輸入電壓和電池電壓均反向偏置。因此,二極管會(huì)阻斷電壓,并且信號(hào)在整個(gè)正半周期內(nèi)出現(xiàn)在輸出端。

負(fù)偏差

在負(fù)半周期,當(dāng)輸入電壓超過(guò)電池電壓時(shí),二極管導(dǎo)通。因此,當(dāng)電壓低于電池電壓時(shí),二極管截止并且輸出處出現(xiàn)信號(hào)。當(dāng)輸入電壓超過(guò)時(shí),二極管開(kāi)始導(dǎo)通,輸出端僅出現(xiàn)電池電壓。

五、組合限幅電路

組合限幅可以從波形的正半周期和負(fù)半周期中限幅一部分。兩個(gè)二極管彼此并聯(lián)連接,其中每個(gè)二極管都有一個(gè)串聯(lián)的電池或電壓源,用于反向偏置相應(yīng)的二極管。如下所示。

組合限幅電路

該電路的工作原理很簡(jiǎn)單。如果兩個(gè)二極管都反向偏置或不導(dǎo)通,則輸入信號(hào)將出現(xiàn)在二極管兩端,并且也會(huì)出現(xiàn)在輸出處。現(xiàn)在,如果其中一個(gè)二極管開(kāi)始導(dǎo)通,它們各自的電池電壓將開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端。

在正半周期期間,對(duì)于輸入電壓,二極管 D1 正向偏置,而 D2 反向偏置。但二極管D1和D2分別針對(duì)電池電壓V B1和V B2反向偏置。

在正半周期期間,二極管D1針對(duì)輸入電壓正向偏置,針對(duì)電池電壓V B1反向偏置。而二極管 D2 對(duì)于輸入電壓和電池電壓 V B2 都反向偏置。

首先,輸入電壓小于電池電壓V B1,因此二極管D1處于反向偏置狀態(tài)。而二極管D2已經(jīng)處于反向偏置狀態(tài)。因此,輸入信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓超過(guò)VB1時(shí),二極管D1開(kāi)始導(dǎo)通,電池電壓VB1開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管D1由于輸入電壓和電池電壓V B1兩者而反向偏置。二極管D2由于輸入電壓而正向偏置,但由于電池電壓V B2 而反向偏置。

首先,輸入電壓低于V B2,因此二極管D2反向偏置,不導(dǎo)通。二極管D1已經(jīng)處于反向偏置狀態(tài)。因此,輸入信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓超過(guò)V B2時(shí),二極管開(kāi)始導(dǎo)通,輸出端出現(xiàn)電池電壓V B2 。

六、使用齊納二極管的限幅電路

齊納二極管是一種特殊類型的二極管,它不僅可以正向?qū)щ姡?.7V 壓降),而且當(dāng)電壓超過(guò)齊納擊穿電壓時(shí)也可以反向?qū)щ姟7聪螂娏髁鲃?dòng),而其兩端的電壓保持恒定。因此,齊納二極管可以充當(dāng)偏置二極管,而無(wú)需使用另一個(gè)偏置源。

1、半波齊納二極管限幅電路

齊納二極管限幅電路的電路圖。在正半周期期間,二極管針對(duì)輸入電壓反向偏置。因此,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓超過(guò)齊納電壓時(shí),齊納二極管開(kāi)始導(dǎo)通,輸出端開(kāi)始出現(xiàn)齊納電壓V Z 。

半波齊納二極管限幅電路

在負(fù)半周期期間,齊納二極管正向偏置。因此,輸出端僅出現(xiàn)二極管正向壓降(0.7v)。

2、全波齊納二極管限幅電路

兩個(gè)齊納二極管可用于削波輸入波形的兩半部分。齊納二極管彼此反向連接,如下圖所示。

全波齊納二極管限幅電路

在正半周期期間,齊納二極管ZD1反向偏置,而齊納二極管ZD2正向偏置。起初,ZD1二極管不允許電流通過(guò)。因此,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。

但當(dāng)輸入電壓超過(guò)齊納擊穿電壓時(shí),齊納二極管開(kāi)始導(dǎo)通,并且齊納二極管ZD1的齊納電壓Vz1開(kāi)始出現(xiàn)在輸出處。類似地,在負(fù)半周期期間,負(fù)波形在 ZD2 的齊納電壓之后被削波。

七、限幅電路的應(yīng)用

限幅器電路的主要目的是修改信號(hào)波形,可用于多種應(yīng)用,例如過(guò)壓保護(hù)、噪聲消除、傳輸?shù)取?/p>

  • 限幅電路提供過(guò)壓保護(hù),因此在電源中用于限制電壓。

  • 用于過(guò)濾發(fā)射機(jī)中的噪聲。

  • 用于電視發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。

  • 用于修改或生成新波形,例如方波、三角波等。

今天給大家分享的是限幅電路。

一、限幅是什么意思?

限幅也就是,將電壓限制在某個(gè)范圍內(nèi),去除交流信號(hào)的一部分但不會(huì)對(duì)波形的剩余部分造成影響。

通常來(lái)說(shuō),限幅電路主要是由二極管構(gòu)成,波形的形狀取決于電路的配置和設(shè)計(jì)。

二、限幅電路工作原理

基于二極管的限幅電路分為2種:

  • 串聯(lián)二極管限幅電路

  • 并聯(lián)二極管限幅電路

三、串聯(lián)二極管限幅電路

在串聯(lián)限幅電路中,二極管與輸出串聯(lián)。當(dāng)二極管正向偏置時(shí)導(dǎo)通時(shí),輸入信號(hào)在輸出端。相反,當(dāng)二極管反向偏置/阻斷時(shí),串聯(lián)限幅電路會(huì)傳遞輸入信號(hào)。

分為正/負(fù)限幅電路。

1、正限幅電路

串聯(lián)正限幅去除波形的正半部分,如下所示,二極管處于反向偏置與輸出串聯(lián)。

正限幅電路

輸入信號(hào)Vi施加在輸入側(cè),輸出在負(fù)載電阻處獲取。

在輸入的正半周期間,A點(diǎn)電壓比B點(diǎn)電壓為正,因此二極管處于反向偏置狀態(tài),沒(méi)有電流導(dǎo)通。輸入信號(hào)無(wú)法通過(guò),因此Rl上沒(méi)有壓降。因此,輸出端不會(huì)出現(xiàn)如圖所示的正半周。

在負(fù)半周期間,A點(diǎn)電壓比B點(diǎn)電壓為負(fù)。二極管變?yōu)檎蚱茫盘?hào)通過(guò)它。信號(hào)出現(xiàn)在 Rl 上。因此,負(fù)半周通過(guò)電路并出現(xiàn)在輸出端。

1)帶偏置的正限幅電路

帶偏置的正限幅電路用于限制正半周期的一部分,而不是整個(gè)半周期,使用具有正偏壓或負(fù)偏壓的串聯(lián)正限幅器來(lái)產(chǎn)生所需的波形。

(1)正偏差

如下所示,電池的正極連接到二極管的P側(cè)。

正偏差

在正半周期間,A點(diǎn)電壓大于B點(diǎn)電壓,二極管處于反向偏置狀態(tài)并截止。但還有另一個(gè)電壓源,其正極連接到二極管的 P 側(cè)。該電壓源或電池使二極管處于正向偏置狀態(tài)。

如果輸入電壓低于電池電壓,二極管保持正向偏置并導(dǎo)通。因此,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓增加到電池電壓之上時(shí),二極管變?yōu)榉聪蚱貌⑶也粋鲗?dǎo)輸入信號(hào)。因此,電池電壓Vb出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管由于輸入電壓和電池電壓而正向偏置。因此,輸入信號(hào)通過(guò)二極管并出現(xiàn)在輸出端。

(2)負(fù)偏差

負(fù)偏差電池與二極管反向連接,如下。

負(fù)偏差

在正半周期期間,二極管由于輸入電壓而正向偏置。因此,輸入信號(hào)通過(guò)二極管并出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管變?yōu)榉聪蚱貌⑶也粚?dǎo)通。因此,輸出端沒(méi)有電壓,并且輸入波形中的負(fù)半周期被削除。

2、負(fù)串聯(lián)限幅電路

串聯(lián)負(fù)限幅電路對(duì)輸入周期的負(fù)半部分進(jìn)行限幅。其電路圖如下。

負(fù)串聯(lián)限幅電路

在正半周期期間,二極管由于輸入電壓而正向偏置。因此,輸入信號(hào)通過(guò)二極管并出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管變?yōu)榉聪蚱貌⑶也粚?dǎo)通。因此,輸出端沒(méi)有電壓,并且輸入波形中的負(fù)半周期被削除

1)帶偏置的串聯(lián)負(fù)限幅電路

串聯(lián)負(fù)限幅使用正電壓/負(fù)電池進(jìn)行偏置,修改波形,而不是限幅整個(gè)負(fù)半部分。

(1)正偏差

在正半周期期間,二極管由于輸入信號(hào)電壓而正向偏置,由于電池電壓,是反向偏置。二極管的狀態(tài)取決于兩個(gè)電壓源。因此,只有當(dāng)輸入電壓大于電池電壓時(shí),二極管才會(huì)正向偏置并導(dǎo)通。

正偏差

起初,輸入電壓低于電池電壓,因此二極管反向偏置并且不導(dǎo)通。因此電池電壓出現(xiàn)在輸出端。如圖所示,當(dāng)輸入信號(hào)變得大于電池電壓時(shí),該部分的輸出出現(xiàn)。

在負(fù)半周期期間,二極管由于輸入電壓和電池電壓而反向偏置。因此,在整個(gè)負(fù)半周期內(nèi),只有電池電壓出現(xiàn)在輸出端。

(2)負(fù)偏差

在正半周期期間,二極管由于輸入信號(hào)和電池電壓而正向偏置。因此,二極管在整個(gè)正半周期內(nèi)傳導(dǎo)信號(hào),并且它在輸出中的表現(xiàn)與在輸入中的表現(xiàn)一樣。

負(fù)偏差

在負(fù)半周期期間,輸入電壓迫使二極管反向偏置,但電池電壓仍然使二極管正向偏置。在整個(gè)周期中,二極管僅在電池電壓超過(guò)輸入電壓時(shí)導(dǎo)通。

首先,輸入電壓低于電池電壓,因此二極管導(dǎo)通,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。但當(dāng)它超過(guò)電池電壓時(shí),二極管會(huì)阻止輸入信號(hào),電池電壓開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端,如圖所示。

四、并聯(lián)限幅電路

在并聯(lián)限幅電路中,二極管與輸出并聯(lián),當(dāng)二極管阻斷時(shí),輸入信號(hào)出現(xiàn)在輸出上,并聯(lián)限幅電路分為正向和負(fù)向。

1、正向并聯(lián)限幅電路

正向并聯(lián)限限幅電路對(duì)正半周期進(jìn)行限幅,具體如下所示:

正向并聯(lián)限限幅電路對(duì)正半周期進(jìn)行限幅

在正半周期間,由于A點(diǎn)電壓大于B點(diǎn),二極管正向偏置,因此二極管導(dǎo)通輸入信號(hào),輸出端沒(méi)有電壓差。

在負(fù)半周期期間,A點(diǎn)和B點(diǎn)輸入信號(hào)的電壓極性反轉(zhuǎn),二極管變?yōu)榉聪蚱?。因此,二極管阻擋輸入信號(hào),并且信號(hào)電壓出現(xiàn)在二極管兩端,作為限幅器的輸出。

這樣,分流器正向限幅器、限幅或去除輸入周期的正半周并允許負(fù)半周。

1)帶偏置的并聯(lián)正向限幅電路

(1)正偏差

在正半周期期間,二極管由于輸入電壓而正向偏置。但由于電池電壓的原因,它是反向偏置的。兩個(gè)電壓的總和將決定二極管的狀態(tài)。如果輸入電壓大于電池電壓,二極管將正向偏置,否則將保持反向偏置。

正偏差

首先,輸入信號(hào)小于電池電壓,因此二極管反向偏置,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。但當(dāng)它超過(guò)電池電壓時(shí),二極管開(kāi)始傳導(dǎo)信號(hào),并且只有電池電壓開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管由于輸入電壓和電池電壓而反向偏置。因此,輸入信號(hào)在輸出端出現(xiàn)整個(gè)負(fù)半周期。

(2)負(fù)偏差

在正半周期期間,二極管針對(duì)輸入信號(hào)和電池電壓均正向偏置。因此,二極管在整個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通,并且只有電池電壓出現(xiàn)在輸出端。

負(fù)偏差

在負(fù)半周期期間,二極管針對(duì)輸入信號(hào)施加反向偏置,針對(duì)電池電壓施加正向偏置。兩個(gè)電壓源的綜合作用決定了二極管的狀態(tài)。當(dāng)輸入電壓低于電池電壓時(shí),二極管正向偏置。

首先,輸入信號(hào)小于電池電壓,因此二極管正向偏置。因此,電池電壓出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓超過(guò)電池電壓時(shí),二極管變?yōu)榉聪蚱?,輸入信?hào)開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端,如圖所示。

2、并聯(lián)負(fù)向限幅電路

并聯(lián)負(fù)限幅器限幅輸入波形的負(fù)半部分。電路圖如下。

并聯(lián)負(fù)向限幅電路

在正半周期期間,二極管反向偏置,因此它會(huì)阻止出現(xiàn)在其上的信號(hào)。因此,正半部分也出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管正向偏置并傳導(dǎo)信號(hào)。因此,負(fù)半周期輸出端沒(méi)有電壓。因此,并聯(lián)負(fù)限幅器削波或去除輸入波形的負(fù)半部分。

1)帶偏置的并聯(lián)負(fù)向限幅器

為了進(jìn)一步修改分流負(fù)限幅器的波形,可以通過(guò)以稱為正偏壓和負(fù)偏壓的兩種方式之一連接電池源來(lái)使用正偏壓或負(fù)偏壓。可以通過(guò)改變電池電壓來(lái)修改波形。

(1)正偏差

在正半周期期間,二極管對(duì)輸入電壓反向偏置,但對(duì)電池電壓反向偏置。因此,只有當(dāng)輸入電壓超過(guò)電池電壓時(shí),二極管才會(huì)反向偏置,然后輸入信號(hào)才會(huì)出現(xiàn)在輸出端。

正偏差

起初,信號(hào)小于電池,因此二極管正向偏置并傳導(dǎo)信號(hào)。因此,輸出處僅出現(xiàn)電池電壓。但當(dāng)輸入信號(hào)超過(guò)電池電壓時(shí),二極管變?yōu)榉聪蚱?,信?hào)出現(xiàn)在輸出端,如圖所示。

在負(fù)半周期期間,二極管針對(duì)輸入信號(hào)和電池電壓均正向偏置。因此,二極管導(dǎo)通,并且在整個(gè)負(fù)周期內(nèi)只有電池電壓出現(xiàn)在輸出端。

(2)負(fù)偏差

在正半周期期間,二極管針對(duì)輸入電壓和電池電壓均反向偏置。因此,二極管會(huì)阻斷電壓,并且信號(hào)在整個(gè)正半周期內(nèi)出現(xiàn)在輸出端。

負(fù)偏差

在負(fù)半周期,當(dāng)輸入電壓超過(guò)電池電壓時(shí),二極管導(dǎo)通。因此,當(dāng)電壓低于電池電壓時(shí),二極管截止并且輸出處出現(xiàn)信號(hào)。當(dāng)輸入電壓超過(guò)時(shí),二極管開(kāi)始導(dǎo)通,輸出端僅出現(xiàn)電池電壓。

五、組合限幅電路

組合限幅可以從波形的正半周期和負(fù)半周期中限幅一部分。兩個(gè)二極管彼此并聯(lián)連接,其中每個(gè)二極管都有一個(gè)串聯(lián)的電池或電壓源,用于反向偏置相應(yīng)的二極管。如下所示。

組合限幅電路

該電路的工作原理很簡(jiǎn)單。如果兩個(gè)二極管都反向偏置或不導(dǎo)通,則輸入信號(hào)將出現(xiàn)在二極管兩端,并且也會(huì)出現(xiàn)在輸出處?,F(xiàn)在,如果其中一個(gè)二極管開(kāi)始導(dǎo)通,它們各自的電池電壓將開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端。

在正半周期期間,對(duì)于輸入電壓,二極管 D1 正向偏置,而 D2 反向偏置。但二極管D1和D2分別針對(duì)電池電壓V B1和V B2反向偏置。

在正半周期期間,二極管D1針對(duì)輸入電壓正向偏置,針對(duì)電池電壓V B1反向偏置。而二極管 D2 對(duì)于輸入電壓和電池電壓 V B2 都反向偏置。

首先,輸入電壓小于電池電壓V B1,因此二極管D1處于反向偏置狀態(tài)。而二極管D2已經(jīng)處于反向偏置狀態(tài)。因此,輸入信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓超過(guò)VB1時(shí),二極管D1開(kāi)始導(dǎo)通,電池電壓VB1開(kāi)始出現(xiàn)在輸出端。

在負(fù)半周期期間,二極管D1由于輸入電壓和電池電壓V B1兩者而反向偏置。二極管D2由于輸入電壓而正向偏置,但由于電池電壓V B2 而反向偏置。

首先,輸入電壓低于V B2,因此二極管D2反向偏置,不導(dǎo)通。二極管D1已經(jīng)處于反向偏置狀態(tài)。因此,輸入信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓超過(guò)V B2時(shí),二極管開(kāi)始導(dǎo)通,輸出端出現(xiàn)電池電壓V B2 。

六、使用齊納二極管的限幅電路

齊納二極管是一種特殊類型的二極管,它不僅可以正向?qū)щ姡?.7V 壓降),而且當(dāng)電壓超過(guò)齊納擊穿電壓時(shí)也可以反向?qū)щ?。反向電流流?dòng),而其兩端的電壓保持恒定。因此,齊納二極管可以充當(dāng)偏置二極管,而無(wú)需使用另一個(gè)偏置源。

1、半波齊納二極管限幅電路

齊納二極管限幅電路的電路圖。在正半周期期間,二極管針對(duì)輸入電壓反向偏置。因此,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。當(dāng)輸入電壓超過(guò)齊納電壓時(shí),齊納二極管開(kāi)始導(dǎo)通,輸出端開(kāi)始出現(xiàn)齊納電壓V Z 。

半波齊納二極管限幅電路

在負(fù)半周期期間,齊納二極管正向偏置。因此,輸出端僅出現(xiàn)二極管正向壓降(0.7v)。

2、全波齊納二極管限幅電路

兩個(gè)齊納二極管可用于削波輸入波形的兩半部分。齊納二極管彼此反向連接,如下圖所示。

全波齊納二極管限幅電路

在正半周期期間,齊納二極管ZD1反向偏置,而齊納二極管ZD2正向偏置。起初,ZD1二極管不允許電流通過(guò)。因此,信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。

但當(dāng)輸入電壓超過(guò)齊納擊穿電壓時(shí),齊納二極管開(kāi)始導(dǎo)通,并且齊納二極管ZD1的齊納電壓Vz1開(kāi)始出現(xiàn)在輸出處。類似地,在負(fù)半周期期間,負(fù)波形在 ZD2 的齊納電壓之后被削波。

七、限幅電路的應(yīng)用

限幅器電路的主要目的是修改信號(hào)波形,可用于多種應(yīng)用,例如過(guò)壓保護(hù)、噪聲消除、傳輸?shù)取?/p>

  • 限幅電路提供過(guò)壓保護(hù),因此在電源中用于限制電壓。

  • 用于過(guò)濾發(fā)射機(jī)中的噪聲。

  • 用于電視發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。

  • 用于修改或生成新波形,例如方波、三角波等。




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