二极管限幅电路和钳位电路的工作原理

二极管的限幅与钳位看上去似乎都是限制输出电压。其实，他们有本质上的区别，限幅电路是限制输出信号的最大或最小电压，钳位电路则是将输出信号的直流电压钳位在某一设定值上；限幅电路改变输入信号的形态，而钳位电路并不改变输入信号形态。

接下来我们来分析下限幅电路和钳位电路的工作原理。

1）限幅电路

  工作原理： 状态一：当时，二极管D2导通、D1截止，输出电压。 状态二：当时，、为二极管D1、D2的开启电压。二极管D1、D2处于截止状态，输出电压。 状态三：当时，二极管D1导通、D2截止，输出电压。 由此可见，限幅电路是利用二极管单向导通特性，将输出电压限制在二极管的导通压降上，并改变输出信号的形态。 如果改变二极管的参考电压，就可以改变输出电压的限制电压，如下图所示，可以得出输出电压为，在这个范围内，二极管处于截止状态，输入信号等于输出信号；当超出这个范围时，输出信号的电压将被限制在最大值或最小值。

  2）钳位电路 二极管的钳位电路与限幅电路最大的区别就是钳位电路是电容，其就是利用电容两端电压不能突变的特性，实现钳位，下图为正钳位电路。

  工作原理： 状态一：当时，二极管D1导通，输入电源给电容C充电，在电容C充电过程中，电容电压，左负右正，直到充满，电容充满后的电压，充电过程中时的输出电压， 状态二：当时，二极管D1截止，输出电压为，在此过程中，电容C的电压并不会改变，是个常量。这是因为二极管D1是截止的，电容无放电回路，即放电回路电流为零，因此，电容的两端电压一直保持最大值。 状态三：当电容充满电后且时，二极管导通，但此时电容处于充满状态，充电回路也无电流，因此，输出电压。 由此可见，钳位电路在电容C充满电后，其输出电压为。由公式可见其直流电压（直流中心电压）提高1倍，且输出信号与输入信号的波形相同，并未改变。 下图为负钳位电路，其原理和正钳位电路相同。

　　审核编辑：汤梓红