揭秘限幅电路利用二极管特性

一、限幅电路的基本原理

限幅电路是一种可以限制电压幅度的电路，它通常由二极管和电阻器组成。二极管是一种具有单向导电特性的电子元件，它可以让电流只能从一端流向另一端。因此，当二极管正向导通时，电路可以正常工作，而当二极管反向截止时，电路就会被限幅，电压无法继续上升。

二、限幅电路的应用场景

限幅电路在电子设备中有广泛的应用，例如音频放大器和通信电路中的信号处理。在音频放大器中，限幅电路可以防止音频信号过大而导致失真，从而保持音频信号的清晰度。在通信电路中，限幅电路可以防止信号过载，从而保证通信信号的稳定传输。

三、限幅电路的设计方法

限幅电路的设计方法取决于需要限制的电压幅度和电路的负载特性。在设计时，需要选择合适的二极管和电阻器，以确保电路正常工作并实现所需的限幅效果。

利用二极管的单向导电性可以使信号在预置的电平范围内有选择地传输一部分，这种按限定的范围削平信号电压波幅功能称为限幅或削波。

(1)简单的串联型限幅电路

这个就是半波整流电路，这里就不做过多的介绍。

(2)偏置的串联型限幅电路

图1 偏置的串联型限幅电路

以图1(1)的电路来分析，Ui输入信号是正弦波，当Ui>VF-E1时二极管导通,输出UO=Ui+E1-VF。

当Ui< VF- E1时输出为二极管截止，输出为0V。

(2)、(3)、(4)分析方法与(1)一致，这里就不作分析了。每一个电路输出的波形如下。

图1 串联型限幅电路输入与输出的关系

(3)简单的并联型限幅电路

与简单的串联型限幅电路类似，只是并联型的输出不会像串联型一样输出比输入少二极管的一个正向压降。

(4)偏置的并联型限幅电路

图3 偏置的并联型限幅电路

以图3(1)的电路来分析，Ui输入信号是正弦波，当Ui>VF+E1时二极管导通,输出被限制到UO= VF+E1。

当Ui< VF+E1时输出为二极管截止，输出为Ui。

(2)、(3)、(4)分析方法与(1)一致，这里就不作分析了。每一个电路输出的波形如下。

图4 并联型限幅电路输入与输出的关系图

(5)双向限幅电路

双向限幅电路时在IC和IO口附近经常能看见，是比较常用的电路。双向限幅电路也是有简单型和加偏置型，这里我们就分析加偏置型的双向限幅电路。

图5 偏置的双向限幅电路

当Ui>VF+E2时输出为二极管导通,输出被限制到UO= VF+E2。

当Ui

图6 双向限幅电路输入与输出的关系图

二极管钳位和限幅结构比较接近，容易弄混，电路区别如下：

限幅：电阻+二极管。

钳位：电容+二极管。 为交流信号增加一个直流电平，(波形不变，沿二极管方向上移/下移)深入解析二极管的箝位作用：原理、特点与应用