二極管的鉗位保護(hù)電路

第1頁(yè)共15頁(yè)二極管的鉗位保護(hù)電路目錄??二極管鉗位是什么意思? 1??什么是二極管鉗位電路? 2????二極管鉗位電路怎么使用? 4????二極管鉗位電路原理 5????正鉗位電路 5????負(fù)鉗位電路 6????二極管偏置鉗位電路 6????具有正偏置的正二極管鉗位電路 7????帶負(fù)偏置的正二極管鉗位電路 7??????帶正偏置的負(fù)二極管鉗位電路 8??????帶負(fù)偏置的負(fù)二極管鉗位電路 9????鉗位二極管保護(hù)電路 9????二極管鉗位電路取值 ????二極管鉗位電路的作用 ????使用鉗位二極管的瞬態(tài)保護(hù) ??????其他用途 ????擴(kuò)展：二極管鉗位保護(hù)電路 ??應(yīng)用電路場(chǎng)景 圖1二極管鉗位電路圖詳解 3圖2二極管鉗位電路圖詳解 4圖3二極管負(fù)鉗位電路 4圖4正二極管鉗位電路圖 5圖5負(fù)二極管鉗位電路圖 6圖6正偏置的正二極管鉗位電路 7圖7負(fù)偏置的正二極管鉗位電路 8圖8正偏置的負(fù)二極管鉗位電路 8圖9負(fù)偏置的負(fù)二極管鉗位電路 9圖10鉗位二極管瞬態(tài)保護(hù)電路 二極管鉗位是什么意思?眾所周知，二極管是一種由PN結(jié)制成的半導(dǎo)體，只要施加的電壓大于結(jié)電壓，電流就會(huì)流過(guò)二極管，在負(fù)偏壓下，只要兩端電壓不超過(guò)擊穿電壓，二極管就會(huì)處于非導(dǎo)通狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，二極管就像一個(gè)開(kāi)路，因?yàn)榉聪蚱玫腜N結(jié)阻止電子流過(guò)。而鉗位二極管就是在電路中應(yīng)用這兩種特性來(lái)操縱輸入電壓，也就是說(shuō)將輸入輸出信號(hào)波形的某一部分固定在選定電平的這個(gè)電路就被叫做鉗位電路。什么是二極管鉗位電路?二極管鉗位電路用于將信號(hào)的正峰值或負(fù)峰值置于所需要的電平。直流分量被簡(jiǎn)單地添加到輸入信號(hào)中或從輸入信號(hào)中減去，鉗位電路也被稱為IC恢復(fù)器和交流信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器。在某些情況下，例如電視接收器，當(dāng)信號(hào)通過(guò)電容耦合網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它會(huì)失去其直流分量。這是當(dāng)使用鉗位電路以將直流分量重新建立到信號(hào)輸入中時(shí)。盡管在傳輸中丟失的直流分量與通過(guò)鉗位電路引入的直流分量不同，但在某個(gè)參考電平上確定正或負(fù)信號(hào)偏移的極值的必要性很重要。鉗位電路也稱為直流電阻，主要功能是將一些直流電平添加到輸入交流信號(hào)中。下圖中顯示了鉗位電路，它在輸入交流信號(hào)中添加了一個(gè)正直流電平。第3頁(yè)共15頁(yè)對(duì)于該電路的實(shí)際工作，假設(shè)波的負(fù)循環(huán)通過(guò)二極半部分處于正向偏置狀態(tài)期間，由于鉗位電路中的電容器充電至值(Vp(in)-0.7V),如上圖所示。電值的Vp(in)-0.7V附近。電荷可以通過(guò)負(fù)載電阻RL釋放其存儲(chǔ)的電荷。因此，從一個(gè)負(fù)半周期到其他電容的信號(hào)變化會(huì)損失如果時(shí)間常數(shù)是輸入信號(hào)周期的10倍，那么由于充電電流，它在接地電鉗位電路的最終效果是電容器保持的電荷幾乎等于輸減去二極管兩端的電壓降。電容提供的電壓就像與輸?shù)?頁(yè)共15頁(yè)+專圖2二極管鉗位電路圖詳解本A0圖3二極管負(fù)鉗位電路??.二極管鉗位電路怎么使用?對(duì)于鉗位電路，至少需要三個(gè)元件——二極管、電1、波形的形狀相同，但其電平向上或向下移動(dòng)形和輸出波形將具有相同的峰峰值，即2Vmax。還必須注意的是，交流電壓表第5頁(yè)共15頁(yè)??.二極管鉗位電路原理由于這個(gè)電流電容被充電到輸入波形的峰值Vm。電容的充電極性與二極管兩端的信號(hào)極性相反。在達(dá)到極值點(diǎn)-Vm后，電容器保持存儲(chǔ)的器Vm兩端的電壓。(Vo=Vm+Vm=2Vm)。這兩個(gè)電壓的極性也相似。結(jié)第6頁(yè)共15頁(yè)??.二極管偏置鉗位電路在某些電路中，需要對(duì)輸入信號(hào)的直流電平進(jìn)行額第7頁(yè)共15頁(yè)對(duì)于正輸入半周期：當(dāng)輸入源的正周期穿過(guò)二極管對(duì)于負(fù)輸入半周期：對(duì)于輸入電源和直流電源的負(fù)??.2.帶負(fù)偏置的正二極管鉗位電路第8頁(yè)共15頁(yè)??.3.帶正偏置的負(fù)二極管鉗位電路對(duì)于正半周期：對(duì)于正半部分，循環(huán)二極管由于電池電壓而反向偏置，如第9頁(yè)共15頁(yè)對(duì)于正半周期：對(duì)于直流電池的正半部分和電壓源對(duì)于負(fù)半周期：對(duì)于負(fù)半周期，如果電池電壓大于??.鉗位二極管保護(hù)電路二極管，另一個(gè)處于關(guān)閉狀態(tài)。結(jié)果，它的鉗位電路的作用是將周期性變化的波形的頂部或底之后，在0到t1之間，二極管D導(dǎo)通，電容的充電電流C非常大，uC很快就等于E,導(dǎo)致uO=0。在t1,ui(t1)=0,uO再次出現(xiàn)幅度-E第10頁(yè)共15頁(yè)在t1~t2期間，D關(guān)斷，充電電容C只能通過(guò)R放電。通常R的值很大，電容器C充電。與0到t1期間不同，此時(shí)電容上儲(chǔ)存了大量電荷，因此充電將二極管反向連接，將輸入矩形波的底部鉗位為零電三極管鉗位電路，如果把它的BE結(jié)也看成一個(gè)二極管，那么,就鉗位原理??.二極管鉗位電路取值通常，鉗位電路取決于電容時(shí)間常數(shù)的變化。時(shí)??.二極管鉗位電路的作用第11頁(yè)共15頁(yè)通常，選擇具有較大電流處理能力、低結(jié)電壓和VDD加上上二極管的導(dǎo)通壓降(驅(qū)動(dòng)0.7V),首先將萬(wàn)用表調(diào)到二極管位置，紅色表筆接到主板的GND,黑色表筆接到擊穿。當(dāng)電壓大于VDD時(shí)，D1導(dǎo)通，靜電通過(guò)D1釋放到VDD;當(dāng)電壓小于第13頁(yè)共15頁(yè)鉗位電路也經(jīng)常用于各種顯示裝置。在示波器和雷路來(lái)恢復(fù)掃描信號(hào)的直流分量，以解決掃描速度變?cè)陔娨曄到y(tǒng)中，利用鉗位電路將全電視信號(hào)的同步??.擴(kuò)展：二極管鉗位保護(hù)電路第14頁(yè)共15頁(yè)當(dāng)Vin電壓大于VCC時(shí)，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Vin;因此無(wú)論外界的輸入電壓Vin為多少，輸出的電壓Vout始終被鉗位限定在應(yīng)用電路場(chǎng)景1單片機(jī)的10引腳保護(hù)：如外部輸入單片機(jī)內(nèi)部的模擬量信號(hào)，為了防止—WN-共條的芯片哥—WW-圖13