南京观海微电子---二极管钳位电路

简介: 本文介绍钳位电路的工作原理及类型,重点讲解正向、负向和偏置钳位电路的设计与应用。强调电容器放电时间需远大于信号半周期,并指出电解电容不适用于此类电路。通过公式 t=RC 计算放电时间,结合二极管与偏置电压实现信号电平偏移。

在选择电阻器和电容器时,您必须注意电容器的放电时间,因为它会保持波形的时间段。它必须比时间段的一半大得多,以便电容器放电缓慢。电解电容器不应用于钳位电路,因为它们的充电和放电速度很慢。放电时间()可以使用以下公式计算:

t (Tau) = RC

其中R是电路中使用的电阻,C是电容器的电容。

基于夹紧的夹紧电路主要有三种类型:

  1. 正向钳位器
  2. 负钳位器
  3. 偏置夹紧器

正向钳位器

当负循环箝位/移位高于零电压电平时,箝位电路称为正箝位器,因为整个信号都移位到正极。这是一个非常简单的电路设计,您只需要按照下面的电路图进行操作:

首先将变压器的 12V(交流电源)引脚连接到电容器,然后将二极管的正极端子连接到电容器的另一个端子,将负极端子连接到变压器的 0V 引脚。现在将一个 10K 电阻器并联到二极管。如图所示,将示波器的通道A连接到输入侧,将通道B连接到输出侧。现在你已经准备好了。打开变压器和示波器并将两个通道调整为 0V 线路,您会看到通道 B 向下移动,如下图所示。通道 A 为黄色,通道 B 为蓝色。

在第一个正半周期期间,二极管正向偏置,电容器在峰值V处充电m在负半周期期间,二极管反向偏置并充当开路。因此,输出电压变为:

Vo= Vi + Vm

这里 V我是输入电压,Vo是输出电压,Vm是电容器充电的最大电压。因此,输出偏移了 –Vm水平,因为它是负电压。这种偏移完全取决于电容器存储的电荷。

偏置夹紧器

偏置钳位与前面讨论的正负位箝位器没有什么不同。它仅由带二极管的偏置电压组成。

因此,如果将偏置电压与正钳位连接,则只需添加输出电压,并且它将作为偏置电压移至更正的电平。

如果将偏置电压与负钳位连接,则只需添加输出电压,并作为偏置电压移至更负电平。

但请记住,如果将负偏置电压与正钳位连接,那么它不会移位到正电平,而是会移位到某个负电平,因为它会从输出电压中减去。

如果将正偏置电压与负钳位连接,则不会移位至负电平,而是会移位至某个正电平,因为它会从输出电压中减去。

我们设计了一个正置钳位,正偏置电压低于正置置电压。

负极钳位也可以以同样的方式设计,只需反转二极管和偏置电压即可。

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