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二極管鉗位電路解析

科技觀察員 ? 來源:circuitdigest ? 作者:Abhishek Sharma ? 2022-07-08 17:18 ? 次閱讀

今天我們將了解鉗位電路,它用于鉗位輸出信號的直流電平而不會使波形失真,即它們是電平移位器電路。它可以使用電容器二極管電阻器來設計。限幅器和鉗位器之間的區別在于限幅器電路改變波形的形狀,而鉗位器只是操縱輸出信號的直流電平。

在選擇電阻器和電容器時,您必須了解電容器的放電時間,因為它會保持波形的時間周期。它必須比一半的時間周期大得多,這樣電容器才能緩慢放電。電解電容不能用于鉗位電路,因為它們的充電和放電速度很慢。放電時間 (

) 可使用以下公式計算:

t(數字)= RC

其中R是電路中使用的電阻,C是電容器的電容。

基于鉗位的鉗位電路主要有三種類型:

正夾鉗

負夾鉗

偏壓鉗

正夾鉗

當負周期鉗位/移位高于零電壓電平時,鉗位器電路稱為正鉗位器,因為整個信號都移到正側。這是一個非常簡單的電路設計,你只需要按照下面的電路圖:

pYYBAGLH9c6AHAuTAAC2p6X26wY136.png

首先將變壓器的 12V(交流電源)引腳連接到電容器,然后將二極管的負極端子連接到電容器的另一端,將極端子連接到變壓器的 0V 引腳。現在將一個 10K 電阻與二極管并聯。如圖所示,將示波器的通道A連接到輸入側,通道B連接到輸出側。現在你準備好了。打開變壓器和示波器,將兩個通道都調到0V線,你會看到通道B向上移動,如下圖所示:

poYBAGLH9cyAfjTrAAa1BzuSty0639.png

在第一個正半周期期間,二極管反向偏置,電容器不會在峰值處充電。但在負半周期期間,二極管正向偏置,電容器在其峰值 V m處充電。輸出電壓變為:

V o = V i + V m

這里,V i是輸入電壓,V o是輸出電壓,V m是電容器充電的最大電壓。因此,輸出移動了 + V m電平。這種轉變完全取決于電容器存儲的電荷。

負夾鉗

當正周期鉗位/移動到零電壓電平以下時,鉗位器電路稱為負鉗位器,因為整個信號都移動到負側。構建負鉗位器的電路圖如下所示:

poYBAGLH9caAGHlJAADF-rO269Q825.png

首先將變壓器的 12V(交流電源)引腳連接到電容器,然后將二極管的正極端子連接到電容器的另一端,將負極端子連接到變壓器的 0V 引腳。現在將一個 10K 電阻與二極管并聯。如圖所示,將示波器的通道A連接到輸入側,通道B連接到輸出側。現在你準備好了。打開變壓器和示波器,將兩個通道都調到0V線,你會看到通道B向下移動,如下圖所示。通道 A 為黃色,通道 B 為藍色。

poYBAGLH9cKAFl69AAb8QIXxDIY878.png

在第一個正半周期期間,二極管正向偏置,電容器在峰值 V m處充電,而在負半周期期間,二極管反向偏置并充當開路。因此,輸出電壓變為:

V o = V i + V m

這里,V i是輸入電壓,V o是輸出電壓,V m是電容器充電的最大電壓。因此,輸出移動了 –V m電平,因為它是負電壓。這種轉變完全取決于電容器存儲的電荷。

偏壓鉗

偏置鉗位器與前面討論的正鉗位器和負鉗位器沒有什么不同。它僅由帶有二極管的偏置電壓組成。

因此,如果您將偏置電壓與正鉗位器連接,那么它只會與輸出電壓相加,并且它將作為偏置電壓轉移到更正的電平。

如果您將偏置電壓與負鉗位器連接,那么它只會與輸出電壓相加,并且它會隨著偏置電壓轉移到更負的電平。

但請記住,如果您將負偏置電壓與正鉗位器連接,那么它不會轉移到正電平,而是會轉移到某個負電平,因為它將從輸出電壓中減去。

如果您將正偏置電壓與負鉗位器連接,那么它不會轉移到負電平,而是會轉移到某個正電平,因為它將從輸出電壓中減去。

我們設計了一個帶有正偏壓的正鉗位器。

pYYBAGLH9b6ACjtZAABn_4-X_6g687.png

負鉗位器也可以以相同的方式設計,只需反轉二極管和偏置電壓。

偏置電壓可以是任何值,但請記住它不應大于或等于輸入電壓,因為在這種情況下,您將無法獲得任何輸出,或者鉗位可能會反轉。

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