0832工作原理詳解 詳解二極體限幅電路工作原理

2021-10-14 18:41:58 字數 2632 閱讀 3988

二極體最基本的工作狀態是導通和截止兩種,利用這一特性可以構成限幅電路。所謂限幅電路,就是指限制電路中某一點的訊號幅度大小,當訊號幅度大到一定程度時,不讓訊號的幅度再增大;當訊號的幅度沒有達到限制的幅度時,限幅電路不工作。具有這種功能的電路稱為限幅電路,利用二極體來完成這一功能的電路稱為二極體限幅電路。

圖5-40所示是二極體限幅電路。在電路中,al是積體電路(一種常用元器件),vt1和vt2是三極體(一種常用元器件),rl和r2是電阻器,vdl~vd6是二極體。

1、電路分析思路 wh253k9ji對電路中vd1和vd2作用分析的思路,主要說明下列幾點。

(1)從電路中可以看出,vd1、vd2、vd3和vd4、vd5、vd6兩組二極體的電路結構一樣,這兩組二極體在這一電路中所起的作用是相同的,所以只要分析其中一組二極體的電路工作原理即可。

(2)積體電路al的①腳通過電阻rl與三極體vt1基極相連,顯然rl是訊號傳輸電阻,將①腳上輸出的訊號通過rl加到vt1基極(由於在積體電路al的①腳與三極體vt1基極之間沒有隔直電容)。根據這一電路結構可以判斷:積體電路al的①腳是輸出訊號引腳,而且輸出直流和交流的復合訊號。確定積體電路al的①腳是訊號輸出引腳的目的,是為了判斷二極體vd1在電路中的具體作用。

(3)積體電路al的①腳輸出的直流電壓顯然不是很高,沒有高到讓外接的二極體處於導通狀態。理由是:如果積體電路al的①腳輸出的直流電壓足夠高,那麼vd1、vd2和vd3導通,其導通後的內阻很小,這樣會將積體電路al的①腳輸出的交流訊號分流到地,對訊號造成衰減,顯然這一電路中不需要對訊號進行這樣的衰減。所以從這個角度分析得到的結論是:積體電路al的①腳輸出的直流電壓不會高到讓vd1、vd2和vd3導通的程度。

(4)從積體電路al酌①腳輸出的是直流和交流的疊加訊號,它通過電阻rl加到三極體vt1基極。vt1是npn型三極體,如果加到vt1基極的正半周交流訊號幅度出現很大的現象,就會使vt1的基極電壓很大而有燒壞vt1的危險。加到vt1基極的交流訊號負半周訊號幅度很大時,對vt1沒有燒壞的影響,因為vt1基極上的負極性訊號使vt1基極電流減小。

(5)通過上述電路分析思路可以初步判斷,電路中的vd1、vd2、vd3是限幅保護二極體電路,用於防止積體電路al的①腳輸出的交流訊號正半周幅度太大而燒壞vt1。

從上述思路出發對vd1、vd2、vd3二極體電路進一步分析,分析如果符合邏輯,則可以說明上述電路分析思路是正確的。2、二極體限幅電路用畫出訊號波形的方法分析電路工作原理有時相當管用,用於分析限幅電路尤其有效,圖5-41所示是電路中積體電路al①腳上的訊號波形示意圖。

結合上述訊號波形來分析這個二極體限幅電路,當積體電路al的①腳輸出訊號中的交流電壓比較小時,交流訊號的正半周加上直流輸出電壓奶也沒有達到使vd1、vd2和vd3導通的程度,所以各二極體全部截止,對①腳輸出的交流訊號沒有影響,交流訊號通過rl加到vt1中。

假設積體電路al的①腳輸出的交流訊號其正半周幅度在某期間很大,見圖中的訊號波形,由於此時交流訊號的正半周幅度加上直流電壓已超過二極體vd1、vd2和vd3正嚮導通的電壓值,如果每只二極體的導通電壓是0.7v,那麼三隻二極體的導通電壓是2.1v。由於三隻二極體導通後的管壓降基本不變,即積體電路al的①腳最大為2.1v,因此交流訊號正半周超出部分被去掉(限制),其超出部分訊號其實降在了積體電路al的①腳內電路中的電阻上(圖中未畫出)。

當積體電路al的①腳直流和交流輸出訊號的幅度小於2.1v時,這一電壓又不能使三隻二極體導通,這樣三隻二極體再度從導通轉入截止狀態,對訊號沒有限幅作用。3、電路分析細節 wg29ae20aa0對於這一電路的具體分析細節,有如下幾點說明。

(1)積體電路al的④腳輸出的負半周大幅度訊號不會造成vt1過電流,因為負半周訊號只會使npn型三極體的基極電壓下降,基極電流減小,所以無須加入對於負半周的限幅電路。

(2)上面介紹的是單向限幅電路,這種限幅電路只能對訊號的正半周或負半周大訊號部分進行限幅,對另一半周訊號不限幅。另一種是雙向限幅電路,它能同時對正、負半周訊號進行限幅。

(3)引起訊號幅度異常增大的原因是多種多樣的,例如偶然的因素(如電源電壓的波動)導致訊號幅度在某瞬間增大許多,外界的大幅度干擾脈衝竄入電路也是引起訊號某瞬間異常增大的常見原因。

(4)三隻二極體vd1、vd2和vd3導通之後,積體電路al的①腳上的直流和交流電壓之和是2.1v,這一電壓通過電阻rl加到vt1基極,這也是vt1最高的基極電壓,這時的基極電流也是vt1最大的基極電流。

(5)由於積體電路al的①腳和②腳外電路一樣,因此其外電路中的限幅保護電路工作原理一樣,分析電路時只要分析乙個電路即可。

(6)根據串聯電路特性可知,串聯電路中的電流處處相等,由此可以知道vd1、vd2和vd3三隻串聯二極體導通時同時導通,否則同時截止,絕不會出現串聯電路中的某只二極體導通而某幾隻二極體截止的現象。

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