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    • 發布時間:2024-10-14 21:20:03
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    二極管限幅電路是什么,正負向二極管限幅電路解析
    什么是二極管限幅電路?
    在電子電路設計中,保持信號在一定的安全范圍內是至關重要的。二極管限幅電路便是這樣一種保護電路,它利用二極管的單向導電特性來限制信號的電壓幅度,防止電壓超過預設的上限或下限。
    首先,讓我們了解什么是二極管限幅電路。二極管是一種半導體器件,具有陽極(正極)和陰極(負極)。當二極管陽極的電位高于陰極時,電流可以通過二極管流動,此時稱二極管為“導通”狀態;反之,如果陽極電位低于陰極,電流則無法通過,稱二極管為“截止”狀態。利用這一特性,二極管可以用來限制電路中的電壓波動。
    正向二極管限幅電路:
    在正向限幅電路中,二極管的陽極接地,陰極接輸入信號。這種配置允許二極管在輸入信號高于地電平時導通。當輸入信號的正半周超過二極管的開啟電壓(通常為0.6至0.7伏特)時,二極管導通,輸出電壓被限制在二極管開啟電壓附近。在輸入信號的負半周,二極管截止,輸出電壓跟隨輸入信號下降。因此,正向二極管限幅電路主要用于限制電路中的正電壓峰值。
    在下圖中,你可以看到在輸入交流信號中連接了一個二極管,因為輸入信號的正極部分經過二極管,它處于正向偏置狀態。
    在正半周期內,直到輸入電壓達到0.7V左右,二極管才會導通。一旦二極管開始導通,無論輸入電壓大小如何,二極管上只會出現一個正向壓降。輸出波形的正半周期描繪了這一點。
    在負半周期間,二極管保持反向偏置(開路),整個輸入信號出現在二極管兩端。這樣的電路僅在正周期期間截斷輸入信號,即任何高于+0.7V 電壓都將被截斷。
    正向二極管削波電路只削波輸入正弦信號的正半周期。
    二極管限幅電路
    二極管正向限幅電路波形圖
    負向二極管限幅電路:
    負向限幅電路中,二極管的陽極連接輸入信號,陰極接電源正極。這種配置允許二極管在輸入信號低于電源電壓時導通。當輸入信號的負半周低于二極管開啟電壓時,二極管導通,輸出電壓被限制在二極管開啟電壓附近。在輸入信號的正半周,二極管截止,輸出電壓跟隨輸入信號上升。因此,負向二極管限幅電路主要用于限制電路中的負電壓峰值。
    當改變二極管的方向,就會與正向二極管限幅電路相反 ,以下限幅電路僅在負周期期間限制電壓。工作原理與正向二極管限幅電路的描述相同,只是二極管偏置相反。負限幅電路將負電壓限制為-0.7V,任何小于此值的值都將被剪掉。
    二極管限幅電路
    二極管負向限幅電路波形圖
    總結來說,二極管限幅電路是一種簡單而有效的電路保護技術,廣泛應用于電源供應、信號處理和通信系統等領域。通過合理設計正向或負向二極管限幅電路,可以有效地保護敏感元件免受過高或過低的電壓影響。隨著電子技術的不斷進步,二極管限幅電路的設計和應用也在不斷地演化,以滿足更多樣化和復雜化的市場需求。
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