<p>利用二极管的单向导电性可以设计出好玩、实用的电路。本篇将分析限幅电路和钳位电路，是如何用二极管来实现的。</p>
<p><strong>限幅电路</strong></p>
<p>如下图所示，当在正半周期，并且VIN大于等于0.7V，二极管正向导通。此时，VOUT会被钳位在0.7V上。</p>
<p>而当VIN小于0.7V时二极管是截止状态，在负半周期时相当于电流反向，二极管也是截至状态，此时VOUT=VIN，VOUT波形跟随VIN变化。</p>
<p><img alt="限辐电路示意图" data-entity-type="file" data-entity-uuid="867837db-72ce-4309-b2e9-5fc608cb75e5" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1%EF%BC%9A%E9%99%90%E8%BE%90%E7%94%B5%E8%B7%AF%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE_0.png" /></p>
<p><em>限辐电路示意图</em></p>
<p>根据上面限辐电路的原理，可以设计如下双向限辐电路。</p>
<p><img alt="双向限辐电路示意图" data-entity-type="file" data-entity-uuid="cb0821de-8daf-4a45-b699-d79bd5b53273" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE2%EF%BC%9A%E5%8F%8C%E5%90%91%E9%99%90%E8%BE%90%E7%94%B5%E8%B7%AF%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE_0.png" /></p>
<p><em>双向限辐电路示意图</em></p>
<p>然而有时候0.7V电压不能满足要求，那么，怎么产生不同大小的限幅电压？在电路中加入偏置电压VBIAS，只有当VIN大于等于VBIAS时二极管才能导通。此时VOUT被钳位，其值是0.7V+VBIAS，如下图所示。</p>
<p><img alt="偏压限幅电路示意图" data-entity-type="file" data-entity-uuid="3ac952f0-4df8-4343-8809-fce226b7f83d" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE3%EF%BC%9A%E5%81%8F%E5%8E%8B%E9%99%90%E5%B9%85%E7%94%B5%E8%B7%AF%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE_0.png" /></p>
<p><em>偏压限幅电路示意图</em></p>
<p><strong>钳位电路</strong></p>
<p>下面是二极管结合电容实现的钳位电路。分析中不考虑二极管的导通压降，假设RC时间常数足够大，从而使输出波形不会失真。</p>
<p>（1）钳位电路原理</p>
<p>当输入Vin在负半周期为负时，电流如下图中红色箭头所示。二极管导通，电容逐渐充电至V，在此过程中Vout=0。</p>
<p>当输入Vin在正半周为正时，电流如蓝色箭头所示。二极管截止，Vout等于电容上电压加上正半周电压V，此时Vout=2V。</p>
<p><img alt="钳位电路原理" data-entity-type="file" data-entity-uuid="a7c99b02-a28c-4352-b179-70128025b048" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE4%EF%BC%9A%E9%92%B3%E4%BD%8D%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%8E%9F%E7%90%86.png" /></p>
<p><em>钳位电路原理</em></p>
<p>（2）偏压钳位电路</p>
<p>跟限幅电路类似的，为了获得所需要的钳位值，要在电路中加入偏置电压，如下图所示。</p>
<p><img alt="偏压钳位电路" data-entity-type="file" data-entity-uuid="43d22eac-3b85-42ef-8c95-0682ac0b04d3" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE5%EF%BC%9A%E5%81%8F%E5%8E%8B%E9%92%B3%E4%BD%8D%E7%94%B5%E8%B7%AF.png" /></p>
<p><em>偏压钳位电路</em></p>
<p>当所加的偏压与二极管导通方向一致，钳位值会提高V1，Vout=2V+V1。</p>
<p>（3）双向二极管钳位电路应用举例</p>
<p>在某些电路中会利用两个二极管的钳位作用进行保护，如下图所示，假设0.7V为D1和D2的导通电压。</p>
<p>Vin大于等于Vmax，D1导通，Vout会被钳位在Vmax。</p>
<p>Vin小于等于Vmin时，Vout被钳位在Vmin。</p>
<p><img alt="二极管钳位保护电路" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8a229c5f-0401-4d3b-bfa7-0dadf6d069f5" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE6%EF%BC%9A%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E9%92%B3%E4%BD%8D%E4%BF%9D%E6%8A%A4%E7%94%B5%E8%B7%AF.png" /></p>
<p><em>二极管钳位保护电路</em></p>
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