限幅与钳位电路分析
限幅电路
(a)稳压管双向限幅电路
(b)传输特性 图5.3.3 稳压管构成的双向限幅电路
稳压管构成的双向限幅电路输入三角波时 的限幅情况如图5.3.4所示，改变门限电压限幅
பைடு நூலகம்
正门限电压和负门限电压的数值，可以改变限
幅情况。
图5.3.4 双向限幅电路输入三角波的限幅
由于输入信号ui =时，电路开始有输出，此时A 点电压uA应等于二极管VD的正向导通电压UD，故
使uA=UD时的输入电压值即为门限电压，即
R2 R2 uA U th UR UD R1 R2 R1 R2
可求得 U th 为:
R1 R1 U U R (1 )U D R2 R2
th
从上式中可知，改变的数值和改变R1与R2的
比值，均可以改变门限电压。
串联限幅电路输入正弦波和三角波时的限幅 情况如图5.3.2（a）和（b）所示，改变门限电
压，可以改变限幅情况。
（a）输入正弦波的限幅
（b）输入三角波的限幅 图5.3.2 串联限幅电路输入和输出波形
5.3.2 稳压管双向限幅电路
-
∞ + u0
+ R’
Δ
单向限幅
R2 U th U R U D R1 R2
R1 R2 U th (U D U R ) R2
UO=？
+Uth 0 ui(mV)
所以：
{end}
限幅电路（1）
限幅电路（又称钳位电路） ----当输入信号在一定范围内变化时，输出跟随变化；当 输入信号变化超出范围后，输出保持恒定。 定义：使输出 Rf uo(V) 恒定时的输入 为门限电压Uth +UZ R1
信号处理电路
信号处理电路1 钳位电路钳位电路的作用是将电路的输出信号幅度限制在某一个预期值。
钳位电路分为限幅式和非限幅式，区别在于：信号经限幅式钳位电路限幅后，信号的峰峰值受到相当程度的损失；而信号经非限幅式钳位电路限幅后，信号的峰峰值基本不受到损失，但输出信号幅度却受到限制。
（1）限幅式钳位电路限幅电路是限制信号输出幅度的电路，它能按限定的范围削平信号电压的波形幅度，是用来限制信号电压范围的电路，又称限幅器、削波器等。
限幅电路应用非常广泛，常用于整形、波形变换、过压保护等电路。
二极管下限幅电路二极管上限幅电路二极管双向限幅电路（2）非限幅式钳位电路负钳位器：（1）简单型工作原理：Vi正半周时, DON，C充电至V值,Vo=0V。
Vi负半周时，DOFF，Vo=－2V。
（2）加偏压型工作原理:Vi正半周时，二极管DON，C被充电至V值（左正、右负），Vo=+V1(a)图或－V1(b)图。
Vi负半周时，二极管DOFF，RC时间常数足够大，Vo=VC+Vi（负半周）=2V。
几种二极管负钳位器电路比较:正钳位器(1)简单型工作原理Vi负半周时，DON，C充电至V值（左负、右正），Vo=0V。
Vi正半周时，DOFF，Vo=VC+Vi（正半周）=2V。
(2)加偏压型判断输出波形的简易方法 :1.由参考电压V1决定输出波形于坐标轴上的参考点。
2.由二极管D的方向决定原来的波形往何方向移动，若二极管的方向为，则波形必须向上移动；若二极管的方向为，则波形必须往下移动。
3.决定参考点与方向后，再以参考点为基准，将原来的波形画于输出坐标轴上，即为我们所求。
几种二极管正钳位器电路比较:2 信号比较电路运算放大器组成比较器集成电压比较器 LM139/239/3393 模拟乘法器基本应用：平衡调制；混频；倍频；同步检波应用举例：M15964 幅度调制电路调制：用被传送的低频信号去控制高频信号（载波）的参数（幅度、频率、相位），实现低频信号搬移到高频段。
io钳位电路
io钳位电路
IO钳位电路是一种特殊的电路，它的主要作用是将输入或输出信号的电压限制在一定的范围内，以保护电路免受过电压或过电流的损害。
在电子设备和系统中，IO钳位电路通常被用来保护系统的稳定性和可靠性，防止因异常电压或电流而引起的设备损坏或数据丢失。
IO钳位电路通常由电阻、二极管和电容等元件组成，其工作原理是通过限制电流或电压的幅度来保护电路。
当输入或输出信号超过一定范围时，IO钳位电路会自动将信号电压钳制在安全范围内，从而保护后续电路不受损坏。
IO钳位电路的应用非常广泛，如数字电路、模拟电路、通信系统、电源电路等。
在数字电路中，IO钳位电路可以防止过电压或过电流对逻辑门的损害；在模拟电路中，IO钳位电路可以保护模拟器件不受异常信号的干扰；在通信系统中，IO钳位电路可以防止信号过冲或振荡对通信质量的影响；在电源电路中，IO钳位电路可以防止电源电压过高或过低对系统的影响。
总之，IO钳位电路是一种非常重要的电子保护技术，它可以有效地保护电子设备和系统的稳定性和可靠性，提高设备和系统的使用寿命和性能。
RCD钳位电路分析及参数设计
4 RCD钳位电路4.1基本原理分析由于变压器漏感的存在，反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管承受较高的电压应力，甚至可能导致开关管损坏。
因此，为确保反激变换器安全可靠工作，必须引入钳位电路吸收漏感能量。
钳位电路可分为有源和无源钳位电路两类，其中无源钳位电路因不需控制和驱动电路而被广泛应用。
在无源钳位电路中，RCD 钳位电路因结构简单、体积小、成本低而倍受青睐。
RCD钳位电路在吸收漏感能量的时候，同时也会吸收变压器中的一部分储能，所以RCD钳位电路参数的选择，以及能耗到底为多少，想要确定这些情况会变得比较复杂。
对其做详细的分析是非常必要的，因为它关系到开关管上的尖峰电压，从而影响到开关管的选择，进而会影响到EMI，并且，RCD电路设计不当，会对效率造成影响，而过多的能量损耗又会带来温升问题，所以说RCD钳位电路可以说是很重要的部分。
图9图10图11反激变换器RCD 钳位电路的能量转移过程可分成5 阶段，详细分析如下：1）t0-t1阶段。
开关管T1导通，二极管D1、D2因反偏而截止，钳位电容C1通过电阻R1释放能量，电容两端电压UC下降；同时，输入电压Ui加在变压器原边电感LP两端，原边电感电流ip线性上升，其储能随着增加，直到t1时刻，开关管T1关断，ip增加到最大值。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(a)所示。
2）t1-t2阶段。
从t1时刻开始，开关管进入关断过程，流过开关管的电流id 开始减小并快速下降到零；同时，此阶段二极管D2仍未导通，而流过变压器原边的电流IP首先给漏源寄生电容Cds恒流充电(因LP很大)，UDS快速上升(寄生电容Cds较小)，变压器原边电感储存能量的很小一部份转移到Cds；直到t2时刻，UDS 上升到Ui+Uf(Uf为变压器副边向原边的反馈电压)。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(b)所示，钳位电容C1继续通过电阻R1释放能量。
二极管限幅箝位电路 tvs
二极管限幅箝位电路 tvs
二极管限幅和箝位电路是一种常见的电子电路，用于限制电压
波形的幅值或者箝位电压在一个特定的范围内。
TVS（Transient Voltage Suppressor）是一种特殊类型的二极管，用于保护电子设
备免受瞬态过电压的损害。
下面我会从多个角度来解释这个问题。
首先，二极管限幅电路是通过使用二极管的导通特性来限制输
入信号的幅值。
当输入信号超过一定的电压阈值时，二极管开始导通，将多余的电压转移到地。
这样可以确保输出信号的幅值不会超
过设定的范围，从而保护后续电路不受损坏。
其次，箝位电路也是一种常见的电子电路，用于限制信号的幅
值在一个特定的范围内。
箝位电路通常使用二极管和电阻器来实现，通过将输入信号箝位在一个固定的电压范围内，以确保输出信号不
会超出这个范围。
另外，TVS二极管是一种专门用于抑制瞬态过电压的二极管，
通常用于保护电子设备免受雷击、电压浪涌或其他突发的高压脉冲
的损害。
TVS二极管具有快速响应和高能量吸收能力，能够迅速将
过电压转移到地，保护设备不受损坏。
总的来说，二极管限幅和箝位电路以及TVS二极管都是用于保护电子设备的重要电路元件，它们可以有效地限制电压波形的幅值或者抑制瞬态过电压，保护设备不受损坏。
在电子电路设计中，合理使用这些元件可以提高电路的稳定性和可靠性。
二极管限位与钳位电路
¥99.00
要将输出电压限制在某个负电压幅值，则二极管和偏压必须如图2.38一样串 联起来。在这种情况之下，A点的电压必须低于-VBrAS -0.7V，才能让二极管处 于正向偏压状态，因而产生如图所示的限制幅值的效果。如果将二极管反接， 就可将只有正半周期的输入电压才能输出的限位器电路，修改成高于-0.7V的输 入电压才能输出，波形如图2.39(a)所示。同样地，可将只有负半周期的输入电 压才能输出的限位器电路，修改成低于-VBIAS+O.7V的输入电压才能输出，波 形如图2.39(b)所示。
肖特基二极管
钳位电路
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二极管
三极管钳位电路 二极管钳位电路
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二极管限位与钳位电路
收藏人：elezym 2013-11-14 | 阅：1607 转：5 | 来源
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有一种二极管电路，称为限位器(limiter或clipper)，S5H1410X01-Q0可将信 号的电压在某个固定值以上，或以下的部分截掉。另一种二极管电路，称为钳 位器，可将直流电压叠加到信号上，或者恢复信号的原有直流幅值。这一节我 们将介绍限位器和钳位器的二极管电路。
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二极管限位与钳位电路
可将偏压y BIAS和二极管串联，就可以调整交流电压的值，如图2.37所示。在A点的电压必须等于+0.7V，此二极管才会成为正向偏压而导通。一旦二极管导通后，在A点的电压就会被限制在+0.7V，于是所有高于此幅值的输入电压均会被截掉。
要将输出电压限制在某个负电压幅值，则二极管和偏压必须如图2.38一样串联起来。在这种情况之下，A点的电压必须低于-VBrAS -0.7V，才能让二极管处于正向偏压状态，因而产生如图所示的限制幅值的效果。如果将二极管反接，就可将只有正半周期的输入电压才能输出的限位器电路，修改成高于-0.7V的输入电压才能输出，波形如图2.39(a)所示。同样地，可将只有负半周期的输入电压才能输出的限位器电路，修改成低于-VBIAS+O.7V的输入电压才能输出，波形如图2.39(b)所示。
在学习完本节的内容后，你应该能够：说明并且分析二极管限位和钳位电路的工作原理；说明二极管限位器的工作原理；计算出加上偏压后的限位器输出电压；使用分压器的偏压方式，设定限位器的幅值；说明二极管钳位器的工作原理。
1.二极管限位器
图2. 34(a)显示的二极管限位器(limiter或者clipper)，会限制或者截掉输入电压的正半周部分。当输入电压进入正半周期，二极管处于正向偏压状态。因为二极管的阴极是接地电位(OV)，于是阳极的电位就不能超过0.7V(假设此二极管是硅质)。于是输入电压超过这个数值时，A点的电位就被限制在10. 7V。当输入电压降回到0. 7V以下时，二极管就变成反向偏压，而变成开路的状态。输出电压的波形看起来与输入电压的负半周相似，但是波幅则是由R1和R2所组成的分压器决定，计算式如下：
二极管限位与钳位电路
发布时间:2011-12-13 13:45:49访问次数:3802
RCD钳位电路分析及参数设计
4 RCD钳位电路4.1基本原理分析由于变压器漏感的存在，反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管承受较高的电压应力，甚至可能导致开关管损坏。
因此，为确保反激变换器安全可靠工作，必须引入钳位电路吸收漏感能量。
钳位电路可分为有源和无源钳位电路两类，其中无源钳位电路因不需控制和驱动电路而被广泛应用。
在无源钳位电路中，RCD 钳位电路因结构简单、体积小、成本低而倍受青睐。
RCD钳位电路在吸收漏感能量的时候，同时也会吸收变压器中的一部分储能，所以RCD钳位电路参数的选择，以及能耗到底为多少，想要确定这些情况会变得比较复杂。
对其做详细的分析是非常必要的，因为它关系到开关管上的尖峰电压，从而影响到开关管的选择，进而会影响到EMI，并且，RCD电路设计不当，会对效率造成影响，而过多的能量损耗又会带来温升问题，所以说RCD钳位电路可以说是很重要的部分。
图9图10图11反激变换器RCD 钳位电路的能量转移过程可分成5 阶段，详细分析如下：1）t0-t1阶段。
开关管T1导通，二极管D1、D2因反偏而截止，钳位电容C1通过电阻R1释放能量，电容两端电压UC下降；同时，输入电压Ui加在变压器原边电感LP两端，原边电感电流ip线性上升，其储能随着增加，直到t1时刻，开关管T1关断，ip增加到最大值。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(a)所示。
2）t1-t2阶段。
从t1时刻开始，开关管进入关断过程，流过开关管的电流id 开始减小并快速下降到零；同时，此阶段二极管D2仍未导通，而流过变压器原边的电流IP首先给漏源寄生电容Cds恒流充电(因LP很大)，UDS快速上升(寄生电容Cds较小)，变压器原边电感储存能量的很小一部份转移到Cds；直到t2时刻，UDS 上升到Ui+Uf(Uf为变压器副边向原边的反馈电压)。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(b)所示，钳位电容C1继续通过电阻R1释放能量。
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限幅与箝位电路
一、限幅电路
图一是二极管限幅电路，电路（a）是并联单向限同上电路，电路（b）是串联单向限幅电路；电路（C)是双向限幅电路，三种电路的工作原理相同，现以电路（C）说明：分析电路原理时认为二极管的正向电阻Rf为零反向电阻Rr为无限大，当Ui>E1时，D1导通，则Uo=E1；反之，当Ui<E2时，D2导通，则Uo=-E2;而当E2〈Ui<E1时，D1和D2截止，Uo随Ui而改变，故输出波如图（C）所示。
按式R=来选限流电阻。
例如设二极管D的Rf=200欧及Rr=500千欧，可算得R≈10千欧，E1、E2可按要求限幅电平来选取，但要考虑二极管的正向压降（硅管约为0.6伏，锗管约为-0.3伏）的影响。
图一、二极管限幅电路
二、箝位电路
箝位的作用是使信号的起始电平固定在某个数值上，以图二说明：当电路输入一矩形波信号Ui。
若无D时，Ui中的直流分量U被C隔开，只有交流分量传至输出端，使用输出信号失去直流分量而改变了起始电平，用了箝位二极管D后，当Ui=E时，D截止，C充电，因时间常数RC很大，所以输出Uo稍微下降了△U；当Ui突然变至零时，D导通；C经D很快放电，输出从-△U很快趋于零，因此输出信号被D箝位于零起始电平，也可以说，恢复了直流分量。
图二、二极管箝位电路
图三、任意电平箝位电路 箝位电路可以把信号箝位于某一固定电平上，如图三（a）电路，当输入Ui=0期间，D截止，Uo=-Eo；而当输入Ui突变到Um瞬间，电容C相当短路，输出Uo由-Eo突变至Um，这时D截止，C经R及Eo充电，但充电速度很慢，使Uo随C充电稍有下降；当Ui从Um下降为零瞬间，Uo也负跳幅值Um，此时D导通，C放电很快，因此输出信号起始电平箝位于-Eoo同理，电路（b）的输出信号箝位于Eoo值得注意的是，箝位电路不仅使输出信号的起始电平箝位于某一电平，而且能使输出信号的顶部电平箝位于某一数值，电路元件估算公式如下：
-------------------------------------------------式一
式中：Rf、Rr为二极管正向、反向电阻。
箝位电路的电容量为：
C= ---------------------------------------------------------------式二
式中：C′≤T ρ/3Rs+Rf
C″≥100（Tr/R)
其中Tp为输入脉冲信号持续期，Tr为间歇期，Rs为输入信号源内阻。
要选用正、反电阻相差大的二极管，如要求变化速度快及反向
恢复时间短，则选硅二极管如2CK型为宜，若要求箝位靠近零电平，则选锗二极管2AK型为合适。