华强电子网

电子元器件
采购信息平台

扫码下载
手机洽洽

  • 华强电子网公众号

    电子元器件原材料

    采购信息平台

  • 华强电子网移动端

    生意随身带

    随时随地找货

  • 华强微电子公众号

    专注电子产业链

    坚持深度原创

  • 华强商城公众号

    一站式电子元器件

    采购平台

  • 芯八哥公众号

    半导体行业小灵通

二极管的简单应用之一――钳位电路

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:5366

标签:

摘要: 钳位电路(Clamping Circuit)跟前面所说的限幅电路不同,它的作用不是限制信号的电压幅值,而是把整个信号幅值进行直流平移。最后的输出波形与输入波形的形状不变,只是在输入信号的基础上增加了直流分量。该直流分量的大小取决于电路本身的具体参数。 钳位电路的应用也很多,在我们家里的彩色电视机里有它的身影。在其中它起到恢复电视亮度信号的直流分量。稍微想一下,电视的信号肯定不是有规律的波形,那么钳

钳位电路(Clamping Circuit)跟前面所说的限幅电路不同,它的作用不是限制信号的电压幅值,而是把整个信号幅值进行直流平移。最后的输出波形与输入波形的形状不变,只是在输入信号的基础上增加了直流分量。该直流分量的大小取决于电路本身的具体参数。 钳位电路的应用也很多,在我们家里的彩色电视机里有它的身影。在其中它起到恢复电视亮度信号的直流分量。稍微想一下,电视的信号肯定不是有规律的波形,那么钳位电路肯定不用知道确切的波形,就能把直流分量调出来。 那么二极管在会充当什么角色呢?还是先来看看下图的二极管钳位电路:  以正弦信号为例:输入为vi=Vmsin(ωt)来分析该电路是如何钳位的。为了简单起见,设电容的初始电压VC(0)=0,二极管D是理想的。则当时间t由0时刻增至T/4时,vi达到其峰值Vm,电容的电压也被充至峰值Vm。随之,vi下降,很显然,二极管处于反偏截至状态,电容的电压没有地方放电,只能保持Vm不变。因而可得输出电压vo=-vc+vi=-Vm+Vmsin(ωt)。由此可见,输出电压被钳住了,输出与输入的波形相同,不同的只是输出波形进行了-Vm的直流平移。 下图是上图仿真结果的波形图的比较:  正弦波形  三角波形 对上面的波形图说明一下:红色为输入波形,黑色为输出波形。大家可能有疑问了。根据上面的原理分析这不对啊!不是反了吗?对!是反了!不过不是我说反了,而是我把二极管接反了。这就对了!二极管的方向只是影响直流平移的方向而已。也就是正移和负移。看看二极管又是功不可没啊! 大家可以从上面波形图看到,输出的波形相对输入波形抬高了,即多加了一个直流分量,两者的波形形状没有发生变化。这也就完成了钳位功能。 转载请保留:本文转自: 静心杨飞 || http:/// 本文链接地址:http:///archives/137 钳位电路 (1)功能:将输入讯号的位准予以上移或下移,并不改变输入讯号的波形。 (2)基本元件:二极管D、电容器C及电阻器R(直流电池VR)。 (3)类别:负钳位器与正钳位器。 (4)注意事项 D均假设为理想,RC的时间常数也足够大,不致使输出波形失真。 任何交流讯号都可以产生钳位作用。 负钳位器 (1)简单型  工作原理 Vi正半周时,DON,C充电至V值,Vo=0V。 Vi负半周时,DOFF,Vo=-2V。 (2)加偏压型  工作原理 Vi正半周时,二极管DON,C被充电至V值(左正、右负),Vo=+V1(a)图或-V1(b)图。 Vi负半周时,二极管DOFF,RC时间常数足够大,Vo=VC+Vi(负半周)=2V。 几种二极管负钳位器电路比较  正钳位器 (1)简单型  工作原理 Vi负半周时,DON,C充电至V值(左负、右正),Vo=0V。 Vi正半周时,DOFF,Vo=VC+Vi(正半周) =2V。 (2)加偏压型  判断输出波形的简易方法 1 由参考电压V1决定输出波形于坐标轴上的参考点。 2 由二极管D的方向决定原来的波形往何方向移动,若二极管的方向为  ,则波形必须向上移动;若二极管的方向为  ,则波形必须往下移动。 3 决定参考点与方向后,再以参考点为基准,将原来的波形画于输出坐标轴上,即为我们所求。 几种二极管正钳位器电路比较
型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67