二极管钳位(精华合辑)

钳位二极管

作用：

在钳位电路中，二极管负极接地，则正极端电路被钳位零电位以下；

1、当二极管负极接地时，则正极端电路的电位比地高时，二极管会导通将其电位拉下来，即正极端电路被钳位零电位或零电位以下（忽略管压降）！

2、当二极管正极接地时，则负极端电路的电位比地高时，二极管会截至，其电位将不会受二极管的任何作用；

3、在钳位电路中，二极管负极接+5V，则正极端电路被钳位+5V电位以下；

4、在钳位电路中，二极管正极接+5v，则负极端电路被钳位+5V电位以上；

（忽略管压降）

原理：

二极管钳位保护电路是指由两个二极管反向并联组成的，一次只能有一个二极管导通，而另一个处于截止状态，那么它的正反向压降就会被钳制在二极管正向导通压降0.5-0.7以下，从而起到保护电路的目的。

钳位电路的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定的直流电平上。图Z1615为常见的二极管钳位电路。设输入信号如图Z1616（a）所示,在零时刻，uO(0+)＝+E，uO产生一个幅值为E的正跳变。此后在0～t１间，二极管D导通，电容C充电电流很大，uＣ很快等于E，致使uO＝0。在t１时刻，ui（t１）＝0，uO又发生幅值为－E的跳变,在t１～t2期间，D截止，充电电容C只能通过R放电，通常，R取值很大，所以uＣ下降很慢，uO变化也很小。在t１时刻uＩ（t2）＝E，uO又发生一个幅值为E的跳度，在t2～t3期间，D导通，电容C又重新充电。与0～t１期间内不同，此时电容上贮有大量电荷，因而充电持续时间更短，uO更迅速地降低为零。以后重复上述过程，uO和uＣ的波形如图Z1616（b）、（c）。可见，uO的顶部基本上被限定在零电平上，于是，就称该电路为零电平正峰（或顶部）钳位电路。

一钳位二极管要用稳压二极管，因为稳压管有各种电压，稳压管是用在反向击穿状态下的，用普通两极管，

只能用正向压降来稳压，不能工作在击穿状态的。

稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管.

二

1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变.这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中

各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变.

2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定.在这3种故障中,

前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定.

常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:

型号1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750

1N47511N4761

稳压值3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V

三稳压二极管选用时的注意事项

1 最小稳压电流、最大稳压电路

2 稳压二极管的功率

3 稳压二极管和负载的连接关系

4如稳压二极管稳压值是4.3V，最小稳压电流5mA、最大稳压电流20mA，和电阻500欧电阻并联，那么电阻所需要的的电流：4.3、500=8.5mA，所以总回路的电流不能小于14mA，否则电路异常。

四稳压二极管使用时注意事项

稳压二极管用途广泛，使用极多。看起来应用很简单，但如果不注意，也极易损坏。以下是选用时的几点注意事项：

可将多只稳压二极管串联使用，但由于二极管参数的离散性比较大，不得并联使用。

温度对半导体器件的特性影响较大，当环境温度超过50℃时，温度每升高1℃，应将最大耗散功率降低1％。

稳压二极管管脚必须在离管壳5mm 以上处进行焊接，最好使用30W 以下的电烙铁进行焊接。若使用40～75W 电烙铁焊接时，焊接时间应不超过

8～10s。尽量使用内装焊料的焊锡丝焊接，不要使用大块焊锡加松香的方法。

为了使稳压二极管的电压温度系数得到补偿，可以将稳压二极管与硅二极管（包括硅稳压二极管）串联使用，所串的正向二极管不得超过三个，也可与特殊的温度补偿管串联使用。

为了获得较低的稳定电压，可以选择适当的稳压二极管以相反极性方向串联，再加以适当的工作电流来获得。即将稳压二极管正向使用。

(1)功能：将输入信号上移或下移，而并不改变输入信号的波形。

(2)基本元件：二极管D、电容器C及电阻器R（直流电池VR）。

(3)类别：负钳位器与正钳位器。

(4)注意事项

?D均假设为理想，RC的时间常数也足够大，不致使输出波形失真。

?任何交流信号都可以产生钳位作用。

一.负钳位器

(1)简单型

工作原理

?V i正半周时,DON,C充电至V值,V o=0V。

?V i负半周时，DOFF，Vo=－2V。

(2)加偏压型

工作原理

?V i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。

?V i负半周时，二极管DOFF，RC时间常数足够大，V o=V C+V i（负半周）=2V。

几种二极管负钳位器电路比较

二. 正钳位器

(1)简单型

工作原理

?V i负半周时，DON，C充电至V值（左负、右正），V o=0V。

?V i正半周时，DOFF，V o=V C+V i（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