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
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′≤tρ/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。
图三、任意电平箝位电路