二極管將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解,詳細(xì)內(nèi)容如下。
一、二極管是怎么起到限幅作用的?
二極管是最早誕生的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用非常廣泛。特別是在各種電子電路中,利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進(jìn)行合理的連接,構(gòu)成不同功能的電路,可以實現(xiàn)對交流電整流、對調(diào)制信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能。
大多數(shù)二極管能作為限幅使用。也有象保護(hù)儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極管。為了使這些二極管具有特別強的限制尖銳振幅的作用,通常使用硅材料制造的二極管。也有這樣的組件出售:依據(jù)限制電壓需要,把若干個必要的整流二極管串聯(lián)起來形成一個整體。
限幅電路的作用是把輸出信號幅度限定在一定的范圍內(nèi),亦即當(dāng)輸入電壓超過或低于某一參考值后,輸出電壓將被限制在某一電平(稱作限幅電平),且再不隨輸入電壓變化。
二極管可以用來起到限幅作用,其主要原理是利用二極管的導(dǎo)通特性來限制信號的幅值。
當(dāng)二極管處于正向偏置時,二極管的正向電壓(Vf)小于其正向?qū)妷海╒on),此時二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)信號電壓高于二極管的正向電壓時,二極管開始導(dǎo)通,使得電路中的電流流過二極管,從而限制信號電壓的幅值。
當(dāng)二極管處于反向偏置時,二極管的反向電壓(Vr)小于其反向擊穿電壓(Vbr),此時二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)信號電壓低于二極管的反向電壓時,二極管不會導(dǎo)通,從而不會影響信號電壓的幅值。
因此,通過將兩個反向并聯(lián)的二極管組成限幅電路,當(dāng)信號電壓高于正向?qū)妷夯虻陀诜聪驌舸╇妷簳r,其中一個二極管將開始導(dǎo)通,從而將信號電壓限制在一個較小的幅值范圍內(nèi)。
二、二極管限幅電路
如下圖所示,當(dāng)在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二極管正向?qū)?。此時,VOUT會被鉗位在0.7V上。
而當(dāng)VIN小于0.7V時二極管是截止?fàn)顟B(tài),在負(fù)半周期時相當(dāng)于電流反向,二極管也是截至狀態(tài),此時VOUT=VIN,VOUT波形跟隨VIN變化。
限輻電路示意圖
根據(jù)上面限輻電路的原理,可以設(shè)計如下雙向限輻電路。
雙向限輻電路示意圖
然而有時候0.7V電壓不能滿足要求,那么,怎么產(chǎn)生不同大小的限幅電壓?在電路中加入偏置電壓VBIAS,只有當(dāng)VIN大于等于VBIAS時二極管才能導(dǎo)通。此時VOUT被鉗位,其值是0.7V+VBIAS,如下圖所示。
偏壓限幅電路示意圖
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