一、限幅電路的基本原理

限幅電路是一種可以限制電壓幅度的電路，它通常由二極管和電阻器組成。二極管是一種具有單向?qū)щ娞匦缘碾娮釉?，它可以讓電流只能從一端流向另一端。因此，?dāng)二極管正向?qū)〞r(shí)，電路可以正常工作，而當(dāng)二極管反向截止時(shí)，電路就會(huì)被限幅，電壓無(wú)法繼續(xù)上升。

二、限幅電路的應(yīng)用場(chǎng)景

限幅電路在電子設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用，例如音頻放大器和通信電路中的信號(hào)處理。在音頻放大器中，限幅電路可以防止音頻信號(hào)過(guò)大而導(dǎo)致失真，從而保持音頻信號(hào)的清晰度。在通信電路中，限幅電路可以防止信號(hào)過(guò)載，從而保證通信信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。

三、限幅電路的設(shè)計(jì)方法

限幅電路的設(shè)計(jì)方法取決于需要限制的電壓幅度和電路的負(fù)載特性。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇合適的二極管和電阻器，以確保電路正常工作并實(shí)現(xiàn)所需的限幅效果。

利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢允剐盘?hào)在預(yù)置的電平范圍內(nèi)有選擇地傳輸一部分，這種按限定的范圍削平信號(hào)電壓波幅功能稱(chēng)為限幅或削波。

(1)簡(jiǎn)單的串聯(lián)型限幅電路

這個(gè)就是半波整流電路，這里就不做過(guò)多的介紹。

(2)偏置的串聯(lián)型限幅電路

圖1 偏置的串聯(lián)型限幅電路

以圖1(1)的電路來(lái)分析，Ui輸入信號(hào)是正弦波，當(dāng)Ui>VF-E1時(shí)二極管導(dǎo)通,輸出UO=Ui+E1-VF。

當(dāng)Ui< VF- E1時(shí)輸出為二極管截止，輸出為0V。

(2)、(3)、(4)分析方法與(1)一致，這里就不作分析了。每一個(gè)電路輸出的波形如下。

圖1 串聯(lián)型限幅電路輸入與輸出的關(guān)系

(3)簡(jiǎn)單的并聯(lián)型限幅電路

與簡(jiǎn)單的串聯(lián)型限幅電路類(lèi)似，只是并聯(lián)型的輸出不會(huì)像串聯(lián)型一樣輸出比輸入少二極管的一個(gè)正向壓降。

(4)偏置的并聯(lián)型限幅電路

圖3 偏置的并聯(lián)型限幅電路

以圖3(1)的電路來(lái)分析，Ui輸入信號(hào)是正弦波，當(dāng)Ui>VF+E1時(shí)二極管導(dǎo)通,輸出被限制到UO= VF+E1。

當(dāng)Ui< VF+E1時(shí)輸出為二極管截止，輸出為Ui。

(2)、(3)、(4)分析方法與(1)一致，這里就不作分析了。每一個(gè)電路輸出的波形如下。

圖4 并聯(lián)型限幅電路輸入與輸出的關(guān)系圖

(5)雙向限幅電路

雙向限幅電路時(shí)在IC和IO口附近經(jīng)常能看見(jiàn)，是比較常用的電路。雙向限幅電路也是有簡(jiǎn)單型和加偏置型，這里我們就分析加偏置型的雙向限幅電路。

圖5 偏置的雙向限幅電路

當(dāng)Ui>VF+E2時(shí)輸出為二極管導(dǎo)通,輸出被限制到UO= VF+E2。

當(dāng)Ui

圖6 雙向限幅電路輸入與輸出的關(guān)系圖

二極管鉗位和限幅結(jié)構(gòu)比較接近，容易弄混，電路區(qū)別如下：

限幅：電阻+二極管。

鉗位：電容+二極管。 為交流信號(hào)增加一個(gè)直流電平，(波形不變，沿二極管方向上移/下移)深入解析二極管的箝位作用：原理、特點(diǎn)與應(yīng)用