二极管限幅电路

Ui<UR ，D截止
Ui >
UL UR ，D导通，限幅电压为：
Rf R2
(U D U R )
由于 U R U D
R2 Vth R2 R1
则上限限幅门限电压值Vth+为：
R2 R1 V (U R U D ) R2
th
2. 稳压管单向限幅器 稳压管单向限幅器如图所示。 有
单运放稳压管桥式双向限幅器电路和传输特性如图所 示。二极管桥式电路和反馈电阻并接在运放的反馈电路
中，可提高电路的限幅精度，改善正负限幅电压的对称
性。 当输入电压为零时，加在桥路上的电源电压为+VCC，
-VEE通过R4和R5使稳压管DZ导通，而D1~D4均截止。设
R4 = R5 =R，稳压管的稳压值为VZ，流过稳压管的电流 为：
限幅电路
5.6.1 限幅电路概述及二极管钳位作用 1. 限幅电路概述 限幅电路又叫钳位电路，特点是当输入大到一定范围 后，输出不再随输入的增大而变化，而保持在某个固定值 上。这种特性不仅用于信号的处理和运算中，也广泛用于 过载保护中。限幅电路按是否带运放分为有源和无源两种。 由于运放具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，所以带运 放的有源限幅器可使信号源和负载之间有良好的隔离作用。 但是由于受运放频率相应的限制，接入运放后，电路的工 作频率变窄。
有两个限幅区，传输区夹在两个限幅区之间，具有这种 传输特性的限幅器叫双向限幅器。只有一个传输区和一个限 幅区的限幅器叫单向限幅器。若限幅区夹在两个传输区之间 则称区间限幅器。
2. 二极管的钳位作用 二极管钳位如下图所示，该电路为串联限幅。
5.6.2 单向限幅器 1. 单运放二极管单向限幅器 二极管限幅器就是利用二极管单向导电性特性构成的， 如下图，为并联限幅。
传输
限幅电压为： VL （
上门限电压为： Vth

R VL Rf
U i VCC 输出电压： U O ( R2 // R f )( ) R R1
3）下限幅区： Ui负向变化时， 使D1截止、D2导通，电路 开始工作在下限幅区。等效电路如图 (c)所示。
R3 R4 R4 限幅电压为： VH VEE U D） R3 R3
VCC VEE VZ VCC VEE VZ I0 R4 R5 2R
该电流即为起始电流。适当选取电流值，就不会使稳压管
在工作过程中进入反向击穿待性的起始段，而永远工作在特性 的陡直线段上，从而提高了限幅精度。
ห้องสมุดไป่ตู้
RL U i U 稳时，U O Ui RL R U i U 稳时，U O U 稳
5.6.3 双向限幅器 1. 单运放二极管双向限幅器 把二极管和电阻分压组合起来，并接在运放的反馈 回路中，就组成了普通二极管双向限幅器。二极管双向限 幅器电路及传输特性如图所示。由于输入信号Ui变化时， 二极管D1、D2有三种组合，从而电路输出形成三个区间。
限幅器的主要技术指标是限幅门限值和限幅系数，结合 下图来说明。
uo(V) +UH +Uth -Uth -UL 0 ui(mV) 术语
1.下限限幅门限值Vth2.上限限幅门限值Vth+ 3.下限限幅电压VL
5.限幅区;上、下限幅区
6.传输区 7.限幅系数KLI
4.上限限幅电压VH
K LI
( dv0 / dvI ) 传 ( dv0 / dvI ) 限
1）传输区： D1、D2截止，电路为反相比例放大电路。 等效电路如图 (a)所示。
AVf
传输
Rf UO Ui R
2）上限幅区： Ui正向增大， 使D1导通、D2截止，电路 开始工作在上限幅区。等效电路如图 (b)所示。
U D VCC VCC VL R1 R1 R2 R2 R R2 VCC 1 U D） R1 R1 VL AVf
下门限电压为： Vth
R R4 R R4 ( VEE 3 U D） R f R3 R3
2. 双运放二极管双向限幅器 双运放二极管双向限 幅器的电路形式较多，详 见相关资料。
3. 单运放稳压管双向限幅器 单运放稳压管双向限幅器电路和传输特性如下图所示。
传输特性
4. 单运放稳压管桥式双向限幅器