二极管钳位电路解析

　　今天我们将了解钳位电路，它用于钳位输出信号的直流电平而不会使波形失真，即它们是电平移位器电路。它可以使用电容器、二极管和电阻器来设计。限幅器和钳位器之间的区别在于限幅器电路改变波形的形状，而钳位器只是操纵输出信号的直流电平。

　　在选择电阻器和电容器时，您必须了解电容器的放电时间，因为它会保持波形的时间周期。它必须比一半的时间周期大得多，这样电容器才能缓慢放电。电解电容不能用于钳位电路，因为它们的充电和放电速度很慢。放电时间 （ 

） 可使用以下公式计算：

　　t（数字）= RC

　　其中R是电路中使用的电阻，C是电容器的电容。

　　基于钳位的钳位电路主要有三种类型：

　　正夹钳

　　负夹钳

　　偏压钳

　　正夹钳

　　当负周期钳位/移位高于零电压电平时，钳位器电路称为正钳位器，因为整个信号都移到正侧。这是一个非常简单的电路设计，你只需要按照下面的电路图：

　　

　　首先将变压器的 12V（交流电源）引脚连接到电容器，然后将二极管的负极端子连接到电容器的另一端，将极端子连接到变压器的 0V 引脚。现在将一个 10K 电阻与二极管并联。如图所示，将示波器的通道A连接到输入侧，通道B连接到输出侧。现在你准备好了。打开变压器和示波器，将两个通道都调到0V线，你会看到通道B向上移动，如下图所示：

　　

　　在第一个正半周期期间，二极管反向偏置，电容器不会在峰值处充电。但在负半周期期间，二极管正向偏置，电容器在其峰值 V m处充电。输出电压变为：

　　V o = V i + V m

　　这里，V i是输入电压，V o是输出电压，V m是电容器充电的最大电压。因此，输出移动了 + V m电平。这种转变完全取决于电容器存储的电荷。

　　负夹钳

　　当正周期钳位/移动到零电压电平以下时，钳位器电路称为负钳位器，因为整个信号都移动到负侧。构建负钳位器的电路图如下所示：

　　

　　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端，将负极端子连接到变压器的 0V 引脚。现在将一个 10K 电阻与二极管并联。如图所示，将示波器的通道A连接到输入侧，通道B连接到输出侧。现在你准备好了。打开变压器和示波器，将两个通道都调到0V线，你会看到通道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 m处充电，而在负半周期期间，二极管反向偏置并充当开路。因此，输出电压变为：

　　V o = V i + V m

　　这里，V i是输入电压，V o是输出电压，V m是电容器充电的最大电压。因此，输出移动了 –V m电平，因为它是负电压。这种转变完全取决于电容器存储的电荷。

　　偏压钳

　　偏置钳位器与前面讨论的正钳位器和负钳位器没有什么不同。它仅由带有二极管的偏置电压组成。

　　因此，如果您将偏置电压与正钳位器连接，那么它只会与输出电压相加，并且它将作为偏置电压转移到更正的电平。

　　如果您将偏置电压与负钳位器连接，那么它只会与输出电压相加，并且它会随着偏置电压转移到更负的电平。

　　但请记住，如果您将负偏置电压与正钳位器连接，那么它不会转移到正电平，而是会转移到某个负电平，因为它将从输出电压中减去。

　　如果您将正偏置电压与负钳位器连接，那么它不会转移到负电平，而是会转移到某个正电平，因为它将从输出电压中减去。

　　我们设计了一个带有正偏压的正钳位器。

　　

　　负钳位器也可以以相同的方式设计，只需反转二极管和偏置电压。

　　偏置电压可以是任何值，但请记住它不应大于或等于输入电压，因为在这种情况下，您将无法获得任何输出，或者钳位可能会反转。