二極管，作為一個基本的電子元器件，在許多電子電路系統(tǒng)項目中均有所應(yīng)用；然而通過芯片哥拜訪的許多硬件開發(fā)工程師，發(fā)現(xiàn)一些二極管常用的經(jīng)典電路還有不被熟悉，不被使用；因此芯片哥就和小伙伴們一起研究下一個被工程師忽視的二極管鉗位保護(hù)電路特性；

1，什么是二極管？

二極管本質(zhì)是一個PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦裕?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/電流/" target="_blank">電流只能從二極管的陽極流向陰極，且一般的導(dǎo)通壓降為0.7V左右；

二極管電路符號

2，二極管鉗位保護(hù)電路

二極管鉗位保護(hù)電路

此電路是二極管的鉗位保護(hù)電路，使Vin電壓被鉗位在VCC與GND之間；具體的工作原理：

當(dāng)Vin電壓大于VCC時，顯然D2二極管導(dǎo)通，D1二極管截止關(guān)閉，Vout輸出的電壓等于VCC+0.7V；

當(dāng)Vin電壓在VCC與GND之間時，則D1與D2二極管均截止關(guān)閉，Vout輸出的電壓等于Vin；

當(dāng)Vin電壓小于GND時，那么D1二極管導(dǎo)通，D2二極管截止關(guān)閉，Vout輸出的電壓等于GND-0.7V；

因此無論外界的輸入電壓Vin為多少，輸出的電壓Vout始終被鉗位限定在VCC+0.7與GND-0.7之間，這樣就保護(hù)Vout連接的后級電路，以免過壓損壞其他元器件；

3，應(yīng)用電路場景

3.1 單片機的IO引腳保護(hù)：如外部輸入單片機內(nèi)部的模擬量信號，為了防止模擬量信號過壓沖擊IO引腳內(nèi)部電路，需要引入二極管的鉗位保護(hù)電路；如果單片機內(nèi)部已集成此保護(hù)電路，則可以直接省去；

單片機內(nèi)部集成圖

3.2 電平轉(zhuǎn)換：在不同的電路系統(tǒng)中，如A電路系統(tǒng)是5V邏輯電平，B電路系統(tǒng)是3.3V邏輯電平，那么AB兩個電路系統(tǒng)實現(xiàn)通信則需要邏輯電平轉(zhuǎn)換，否則5V會損壞3.3V電源器件；此邏輯電平的轉(zhuǎn)換就可以通過簡單的二極管鉗位電路便可以實現(xiàn)，無需額外增加芯片；

二極管電平轉(zhuǎn)換電路

這些就是有關(guān)二極管的鉗位保護(hù)電路應(yīng)用，你現(xiàn)在學(xué)會了嗎？是否還有更好的有關(guān)二極管電路設(shè)計應(yīng)用。

審核編輯：湯梓紅