二極管的基本應用——限幅

二極管的單向導電性使其在整流、限幅、鉗位、開關、檢波和續流等電路中有著廣泛的應用。為了讓小伙伴們更好的理解和掌握二極管的工作原理，我們將在后續推出系列專題分別討論二極管在這些功能電路中的應用情況。本期為限幅篇。

限幅電路

1、什么是限幅？

答： 利用二極管的單向導電性可以使信號在預置的電平范圍內有選擇地傳輸一部分，這種按限定的范圍削平信號電壓波幅功能稱為限幅或削波。

上一期內容中的單相半波整流電路可以認為是最簡單的一種限幅電路，由于二極管的單向導電性，輸入信號的正半周或負半周被削掉了。

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。按照二極管與負載的連接關系，限幅又可分為串聯型和并聯型。

3、限幅電路的工作原理是什么？

串聯型限幅電路

簡單的串聯型限幅電路

電路1：

工作原理（假設理想二極管）：

　　該電路即為上期分析過的單相半波整流電路，電路的工作原理分析思路如下：

　　(1)取接地點為參考電位點，假設二極管截止。

　　(2)計算二極管的管壓降：

　　二極管的陽極電位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(導通or截止)，確定輸出電壓：

　　當uI>0時，UD>0，D導通， uO= uI;

　　當uI<0時，UD<0，D截止， uO= 0。

電路2：

工作原理（假設理想二極管）：

　　與電路1類型， 二極管陽極電位VD+= 0V，

　　陰極電位VD-= uI，

　　二極管管壓降

　　UD= VD+-VD-= -uI。

　　當uI<0時，UD>0，D導通， uO= uI;

　　當uI>0時，UD<0，D截止， uO= 0。

偏置的串聯型限幅電路

電路1：

工作原理（假設理想二極管）：

　　二極管陽極電位VD+= uI+E，

　　陰極電位VD-= 0V。

　　二極管管壓降

　　UD= VD+-VD-= uI+E。

　　當uI>-E時，UD>0，D導通， uO= uI+E;

　　當uI<﹣E時，UD<0，D截止， uO= 0。

電路2：

工作原理（假設）：

二極管陽極電位VD+= uI－E，

陰極電位VD-= 0V。

二極管的管壓降

UD= VD+－VD-= uI－E。

當uI>E時，UD>0，D 導通 ， uO= uI－E；

當uI截止 ， uO= 0。

電路3：

工作原理：

電路4：

工作原理：

并聯型限幅電路

簡單的并聯型限幅電路

電路1：

** 工作原理：

二極管陽極電位VD+= uI，

陰極電位VD-= 0V。

二極管管壓降

UD= VD+－VD-= uI。

當uI>0時，UD>0，D 導通 ， uO= 0；

當uI<0時，UD<0，D 截止 ， uO= uI。

**

電路2：

工作原理：

偏置的并聯型限幅電路

電路1：

工作原理：

二極管陽極電位VD+= uI，

陰極電位VD-= E。

二極管管壓降

UD= VD+－VD-= uI－E。

當uI>E時，UD>0，D 導通 ， uO= E；

當uI<E時，UD<0，D 截止 ， uO= uI。

電路2：

工作原理：

二極管陽極電位VD+= uI，

陰極電位VD-= －E。

二極管管壓降

UD= VD+－VD-= uI+E。

當uI>－E時，UD>0，D 導通 ， uO= －E；

當uI<－E時，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陽極電位VD1+= uI，

陰極電位VD1-= E1。

D2陽極電位VD2+=－E2，

陰極電位VD2-= uI。

當uI<﹣E2時，UD1<0，UD2>0，

D1 截止 ， D2 導通 ，

uO=﹣E2；

當﹣E2

D1，D2 均截止 ，

uO= uI ；

當 uI>E1時，UD1>0，UD2<0，

D1 導通 ，D2 截止 ，

uO= E1。

總結

串聯型限幅電路

并聯型限幅電路