限幅與箝位電路

一、限幅電路
 
    圖一是二極管限幅電路，電路（a）是并聯(lián)單向限同上電路，電路（b）是串聯(lián)單向限幅電路；電路（C)是雙向限幅電路，三種電路的工作原理相同，現(xiàn)以電路（C）說(shuō)明：分析電路原理時(shí)認(rèn)為二極管的正向電阻Rf為零反向電阻Rr為無(wú)限大，當(dāng)Ui>E1時(shí)，D1導(dǎo)通，則Uo=E1；反之，當(dāng)Ui按式R=來(lái)選限流電阻。例如設(shè)二極管D的Rf=200歐及Rr=500千歐，可算得R≈10千歐，E1、E2可按要求限幅電平來(lái)選取，但要考慮二極管的正向壓降（硅管約為0.6伏，鍺管約為-0.3伏）的影響。
 

圖一、二極管限幅電路

 
二、箝位電路
 
    箝位的作用是使信號(hào)的起始電平固定在某個(gè)數(shù)值上，以圖二說(shuō)明：當(dāng)電路輸入一矩形波信號(hào)Ui。若無(wú)D時(shí)，Ui中的直流分量U被C隔開，只有交流分量傳至輸出端，使用輸出信號(hào)失去直流分量而改變了起始電平，用了箝位二極管D后，當(dāng)Ui=E時(shí)，D截止，C充電，因時(shí)間常數(shù)RC很大，所以輸出Uo稍微下降了△U；當(dāng)Ui突然變至零時(shí)，D導(dǎo)通；C經(jīng)D很快放電，輸出從-△U很快趨于零，因此輸出信號(hào)被D箝位于零起始電平，也可以說(shuō)，恢復(fù)了直流分量。
 

圖二、二極管箝位電路

 
    箝位電路可以把信號(hào)箝位于某一固定電平上，如圖三（a）電路，當(dāng)輸入U(xiǎn)i=0期間，D截止，Uo=-Eo；而當(dāng)輸入U(xiǎn)i突變到Um瞬間，電容C相當(dāng)短路，輸出Uo由-Eo突變至Um，這時(shí)D截止，C經(jīng)R及Eo充電，但充電速度很慢，使Uo隨C充電稍有下降；當(dāng)Ui從Um下降為零瞬間，Uo也負(fù)跳幅值Um，此時(shí)D導(dǎo)通，C放電很快，因此輸出信號(hào)起始電平箝位于-Eoo同理，電路（b）的輸出信號(hào)箝位于Eoo值得注意的是，箝位電路不僅使輸出信號(hào)的起始電平箝位于某一電平，而且能使輸出信號(hào)的頂部電平箝位于某一數(shù)值，電路元件估算公式如下：
 -------------------------------------------------式一
式中：Rf、Rr為二極管正向、反向電阻。箝位電路的電容量為：
C= ---------------------------------------------------------------式二
式中：C′≤Tρ/3Rs+Rf
C″≥100（Tr/R)
其中Tp為輸入脈沖信號(hào)持續(xù)期，Tr為間歇期，Rs為輸入信號(hào)源內(nèi)阻。要選用正、反電阻相差大的二極管，如要求變化速度快及反向恢復(fù)時(shí)間短，則選硅二極管如2CK型為宜，若要求箝位靠近零電平，則選鍺二極管2AK型為合適。
 

圖三、任意電平箝位電路