二極管的基本應(yīng)用——限幅

二極管的單向?qū)щ娦允蛊湓谡鳌⑾薹?、鉗位、開(kāi)關(guān)、檢波和續(xù)流等電路中有著廣泛的應(yīng)用。為了讓小伙伴們更好的理解和掌握二極管的工作原理，我們將在后續(xù)推出系列專(zhuān)題分別討論二極管在這些功能電路中的應(yīng)用情況。本期為限幅篇。

限幅電路

1、什么是限幅？

答： 利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢允?a target="_blank">信號(hào)在預(yù)置的電平范圍內(nèi)有選擇地傳輸一部分，這種按限定的范圍削平信號(hào)電壓波幅功能稱(chēng)為限幅或削波。

上一期內(nèi)容中的單相半波整流電路可以認(rèn)為是最簡(jiǎn)單的一種限幅電路，由于二極管的單向?qū)щ娦?，輸入信?hào)的正半周或負(fù)半周被削掉了。

2、限幅電路有哪些？

答：常用的限幅電路按功能分為上限限幅電路、下限限幅電路和雙向限幅電路三種。按照二極管與負(fù)載的連接關(guān)系，限幅又可分為串聯(lián)型和并聯(lián)型。

3、限幅電路的工作原理是什么？

串聯(lián)型限幅電路

簡(jiǎn)單的串聯(lián)型限幅電路

電路1：

工作原理（假設(shè)理想二極管）：

　　該電路即為上期分析過(guò)的單相半波整流電路，電路的工作原理分析思路如下：

　　(1)取接地點(diǎn)為參考電位點(diǎn)，假設(shè)二極管截止。

　　(2)計(jì)算二極管的管壓降：

　　二極管的陽(yáng)極電位VD+= uI，

　　陰極電位VD-= 0V。

　　則二極管的管壓降

　　UD= VD+-CEO-= uI。

　　(3)分析二極管的工作狀態(tài)(導(dǎo)通or截止)，確定輸出電壓：

　　當(dāng)uI>0時(shí)，UD>0，D導(dǎo)通， uO= uI;

　　當(dāng)uI<0時(shí)，UD<0，D截止， uO= 0。

電路2：

工作原理（假設(shè)理想二極管）：

　　與電路1類(lèi)型， 二極管陽(yáng)極電位VD+= 0V，

　　陰極電位VD-= uI，

　　二極管管壓降

　　UD= VD+-VD-= -uI。

　　當(dāng)uI<0時(shí)，UD>0，D導(dǎo)通， uO= uI;

　　當(dāng)uI>0時(shí)，UD<0，D截止， uO= 0。

偏置的串聯(lián)型限幅電路

電路1：

工作原理（假設(shè)理想二極管）：

　　二極管陽(yáng)極電位VD+= uI+E，

　　陰極電位VD-= 0V。

　　二極管管壓降

　　UD= VD+-VD-= uI+E。

　　當(dāng)uI>-E時(shí)，UD>0，D導(dǎo)通， uO= uI+E;

　　當(dāng)uI<﹣E時(shí)，UD<0，D截止， uO= 0。

電路2：

工作原理（假設(shè)）：

二極管陽(yáng)極電位VD+= uI－E，

陰極電位VD-= 0V。

二極管的管壓降

UD= VD+－VD-= uI－E。

當(dāng)uI>E時(shí)，UD>0，D 導(dǎo)通 ， uO= uI－E；

當(dāng)uI截止 ， uO= 0。

電路3：

工作原理：

電路4：

工作原理：

并聯(lián)型限幅電路

簡(jiǎn)單的并聯(lián)型限幅電路

電路1：

** 工作原理：

二極管陽(yáng)極電位VD+= uI，

陰極電位VD-= 0V。

二極管管壓降

UD= VD+－VD-= uI。

當(dāng)uI>0時(shí)，UD>0，D 導(dǎo)通 ， uO= 0；

當(dāng)uI<0時(shí)，UD<0，D 截止 ， uO= uI。

**

電路2：

工作原理：

偏置的并聯(lián)型限幅電路

電路1：

工作原理：

二極管陽(yáng)極電位VD+= uI，

陰極電位VD-= E。

二極管管壓降

UD= VD+－VD-= uI－E。

當(dāng)uI>E時(shí)，UD>0，D 導(dǎo)通 ， uO= E；

當(dāng)uI<E時(shí)，UD<0，D 截止 ， uO= uI。

電路2：

工作原理：

二極管陽(yáng)極電位VD+= uI，

陰極電位VD-= －E。

二極管管壓降

UD= VD+－VD-= uI+E。

當(dāng)uI>－E時(shí)，UD>0，D 導(dǎo)通 ， uO= －E；

當(dāng)uI<－E時(shí)，UD<0，D 截止 ， uO= uI。

電路3：

工作原理：

電路4：

工作原理：

雙向限幅電路

電路：

工作原理：

D1陽(yáng)極電位VD1+= uI，

陰極電位VD1-= E1。

D2陽(yáng)極電位VD2+=－E2，

陰極電位VD2-= uI。

當(dāng)uI<﹣E2時(shí)，UD1<0，UD2>0，

D1 截止 ， D2 導(dǎo)通 ，

uO=﹣E2；

當(dāng)﹣E2

D1，D2 均截止 ，

uO= uI ；

當(dāng) uI>E1時(shí)，UD1>0，UD2<0，

D1 導(dǎo)通 ，D2 截止 ，

uO= E1。

總結(jié)

串聯(lián)型限幅電路

并聯(lián)型限幅電路