二极管限幅电路分析及其原理

  能按限定的范围削平信号电压波幅的电路，又称限幅器或削波器。限幅电路常用于：①整形，如削去输出波形顶部或底部的干扰；②波形变换，如将输出信号中的正脉冲削去，只留下其中的负脉冲；③过压保护，如强的输出信号或干扰有可能损坏某个部件时，可在这个部件前接入限幅电路。
 
  二极管最基本的工作状态是导通和截止两种，利用这一特性可以构成限幅电路。所谓限幅电路，就是指限制电路中某一点的信号幅度大小，当信号幅度大到一定程度时，不让信号的幅度再增大;当信号的幅度没有达到限制的幅度时，限幅电路不工作。具有这种功能的电路称为限幅电路，利用二极管来完成这一功能的电路称为二极管限幅电路。
 
  限幅电路按功能分为上限限幅电路、下限限幅电路和双向限幅电路三种。在上限限幅电路中，当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时，输出电压将随输入电压而增减；但当输入电压达到或超过上限电压时，输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样，信号幅度即在输出端受到限制。同样，下限限幅电路在输入电压低于某一下限电平时产生限幅作用。双向限幅电路则在输入电压过高或过低的两个方向上均产生限幅作用。

 
  限幅电路分析
  限幅器按电路构成分为二极管限幅电路和三极管限幅电路。图1为两种二极管下限限幅电路。
 
  图1a为串联式二极管下限限幅电路。输入信号 ui经二极管D和电阻R组成的分压器分压后成为输出电压u0。R下端加的电压Ec用来确定电路的门限电压。当ui高于Ec时二极管导通，其阻值很小,使u0几乎与ui完全一样。当ui低于Ec时二极管截止，二极管的阻值近似无穷大,使u0几乎不受 ui的影响，而恒等于Ec。这样，输入信号电压中低于Ec的部分便被“削掉”。
 
  图2a、 b分别为下限限幅电路的输入和输出信号波形，表明这种电路的限幅作用。将图 1中的二极管反接即可实现上限限幅作用。将一上限限幅电路与一下限限幅电路串接，则可实现双向限幅。   下图电路是利用了二极管的导通与截止实现限幅作用。当输入电压低于E时二极管不导通，测得的输出电压就等于输入电压：当输入电压高于E时二级管导通，输出电压就为E两端的电压。   严格来说导通时的电压等于E加上二极管的开启电压，由于开启电压较小，所以该图中就近似的看做输出电压等于E。
 
  限幅电路的原理：
  所谓限幅电路就是把超过某一幅度值的信号削平,通常是利用非线性元件（如二极管或三极管等）。
  一个双向二极管限幅电路，若从输入端输入正弦电压信号，高于二极管导通电压的信号就会被削平。



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