#秋日生活打卡季#

我們通過(guò)利用二極管的單向?qū)щ娺@個(gè)特性，便可以設(shè)計(jì)出非常有趣而且實(shí)用的電路。

限幅

如上圖所示，當(dāng)輸入電壓VIN處于正半周期，而且大于或等于0.7V的時(shí)候，二極管D1是會(huì)正向?qū)ǖ?，這個(gè)時(shí)候輸出電壓VOUT便會(huì)被限制或者“鉗位”在0.7V左右。

還有當(dāng)輸入電壓VIN處于負(fù)半周期時(shí)，二極管D1是處于截止?fàn)顟B(tài)的，相當(dāng)于電流是反向流動(dòng)的。在這種情況時(shí)，輸出電壓VOUT和輸入電壓VIN相同，這便著輸出電壓VOUT的波形是會(huì)跟隨輸入電壓VIN的變化而變化的。

有了上圖的經(jīng)驗(yàn)，我們還可以根據(jù)上面的限輻電路的原理，設(shè)計(jì)出如下的雙向限輻電路。

如上圖，當(dāng)輸入電壓處于正半周期且大于等于0.7V時(shí)，輸出電壓始終會(huì)被鉗位在0.7V左右，

當(dāng)輸入電壓處于負(fù)半周期且大于等于0.7V時(shí)，輸出電壓始終會(huì)被鉗位在-0.7V左右。

但是有時(shí)候0.7V的電壓還是不能滿足限幅電路的需求，怎么辦呢？可以通過(guò)以下方法來(lái)設(shè)計(jì)出不同大小的限幅電壓：

便是在電路當(dāng)中加上偏置電壓VBIAS之后，因此只有當(dāng)輸入電壓VIN大于或者等于VBIAS的時(shí)候，二極管才能夠?qū)?。這個(gè)時(shí)候，輸出的電壓VOUT便會(huì)被鉗位在0.7V加上VBIAS的值上面。

鉗位

在以下的二極管與電容的組合的鉗位電路的分析當(dāng)中，我們假設(shè)RC時(shí)間常數(shù)很大，使輸出波形不會(huì)失真。還有，我們忽略二極管的導(dǎo)通壓降。

當(dāng)輸入電壓Vin處于負(fù)半周期而且為負(fù)值的時(shí)候，電流便會(huì)按照紅色箭頭所指的方向流動(dòng)。這個(gè)時(shí)候，二極管是會(huì)導(dǎo)通的，電容由開(kāi)始逐漸充電直至充到電壓V。這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，輸出電壓Vout為0。

當(dāng)輸入電壓Vin處于正半周期而且為正值的時(shí)候，電流會(huì)按照藍(lán)色箭頭所示的方向流動(dòng)。這個(gè)時(shí)候，二極管是會(huì)截止的，輸出電壓Vout等于電容上的電壓加上正半周電壓V，因此此時(shí)Vout的電壓值為2V。

偏壓鉗位

我們?yōu)榱嗽陔娐分蝎@得所需要的鉗位值，我們需要引入偏置電壓，這類似于限幅電路的處理方式。

我們當(dāng)添加的偏置電壓與二極管導(dǎo)通方向?yàn)橐恢聲r(shí)，鉗位電壓便會(huì)比二極管導(dǎo)通電壓高上V1，這個(gè)時(shí)候的輸出電壓Vout等于2V加上偏壓V1。

以下是雙向二極管鉗位電路應(yīng)用舉例

在很多電路中，我們會(huì)利用兩個(gè)二極管的鉗位作用來(lái)保護(hù)電路。如上圖所示，假如兩個(gè)二極管D1和D2的導(dǎo)通電壓是0.7V。

我們當(dāng)輸入電壓Vin大于或Vmax+0.7V時(shí)，二極管D1導(dǎo)通，并將Vout鉗位在Vmax+0.7V。換一句話說(shuō)，Vout的值被限制在Vmax+0.7V，不會(huì)再增加，即使Vin繼續(xù)增加也是沒(méi)用的。

我們當(dāng)輸入電壓Vin小于或等于Vmin-0.7V時(shí)，Vout會(huì)被鉗位在Vmin-0.7V。換一句話說(shuō)，輸出電壓Vout的值被限制在Vmin-0.7V，不會(huì)再減小，即使Vin繼續(xù)減小也沒(méi)用。

今天先分析到這里，看懂的朋友麻煩點(diǎn)贊。