电子电路 - 负限幅电路

用于衰减输入信号负部分的限幅电路可称为负限幅器。在负二极管限幅电路中,我们有以下类型。

  • 负串联限幅器
  • 具有正 $V_{r}$(参考电压)的负串联限幅器
  • 具有负 $V_{r}$ 的负串联限幅器
  • 负分流限幅器
  • 具有正 $V_{r}$ 的负分流限幅器
  • 具有负 $V_{r}$ 的负分流限幅器

让我们详细讨论这些类型中的每一种。

负串联限幅器

限幅电路中二极管与输入信号串联连接,并衰减波形的负部分,称为负串联限幅器。下图表示负系列限幅器的电路图。

负系列限幅器

输入的正周期 − 当施加输入电压时,输入的正周期使电路中的点 A 相对于点 B 为正。这会使二极管正向偏置,因此它就像一个闭合开关。因此,输入电压完全出现在负载电阻上,产生输出 $V_{0}$。

输入的负周期 − 输入的负周期使电路中的点 A 相对于点 B 为负。这会使二极管反向偏置,因此它就像一个断开的开关。因此,负载电阻两端的电压将为零,使 $V_{0}$ 为零。

波形

在上图中,如果观察波形,我们可以理解只有一部分负峰值被削波。这是因为 $V_{0}$ 两端的电压。但理想输出并非如此。让我们看看下面的图。

负系列削波波形

与理想输出不同,由于二极管导通电压为 0.7v,实际输出中存在一小部分负周期。因此,实际输出波形与理想输出波形之间会有差异。

带正 $V_{r}$ 的负串联限幅器

限幅器电路中,二极管与输入信号串联,偏置为正参考电压 $V_{r}$,并衰减波形的负部分,这种电路称为带正 $V_{r}$ 的负串联限幅器。下图表示施加的参考电压为正时负串联限幅器的电路图。

带正 Vr 的负串联限幅器

在输入的正周期内,只有当二极管的阳极电压值超过阴极电压值时,二极管才开始导通。由于阴极电压等于施加的参考电压,因此输出将如图所示。

具有负 $V_{r}$ 的负系列限幅器

限幅器电路中,二极管与输入信号串联,偏置为负参考电压 $V_{r}$,并衰减波形的负部分,这种电路称为负串联限幅器,带负 $V_{r}$。下图表示负串联限幅器的电路图,此时施加的参考电压为负。

负串联限幅器,带负 Vr

在输入的正周期内,二极管正向偏置,输入信号出现在输出端。在负周期内,二极管反向偏置,因此不会导通。但施加的负参考电压会出现在输出端。因此,输出波形的负周期在此参考电平之后被削波。

负分流削波器

削波器电路中,二极管与输入信号并联,衰减波形的负部分,称为负分流削波器。下图表示负分流削波器的电路图。

负分流削波器

输入的正周期 − 当施加输入电压时,输入的正周期使电路中的点 A 相对于点 B 为正。这会使二极管反向偏置,因此它的行为就像一个断开的开关。因此,负载电阻两端的电压等于施加的输入电压,因为它完全出现在输出端 $V_{0}$

输入的负周期 − 输入的负周期使电路中的点 A 相对于点 B 为负。这会使二极管正向偏置,因此它像闭合开关一样导通。因此,由于没有电流流过负载电阻,负载电阻两端的电压变为零。

波形

在上图中,如果观察波形,我们可以理解只有一部分负峰值被削波。这是因为 $V_{0}$ 两端的电压。但理想输出并非如此。让我们看看下面的图片。

负分流限幅器波形

与理想输出不同,由于二极管导通电压为 0.7v,实际输出中存在负周期的一小部分。因此,实际输出波形和理想输出波形会有差异。

带正 $V_{r}$ 的负分流限幅器

限幅器电路中,二极管与输入信号并联,并用正参考电压 $V_{r}$ 偏置,并衰减波形的负部分,称为带正 $V_{r}$ 的负分流限幅器。下图表示施加的参考电压为正时负分流限幅器的电路图。

带正 Vr 的负分流限幅器

在输入的正周期内,二极管反向偏置并表现为开路开关。因此,大于施加的参考电压的整个输入电压出现在输出端。低于参考电压水平的信号被限幅。

在负半周期,当二极管正向偏置并且循环完成时,没有输出。

负分流限幅器,带负 $V_{r}$

限幅器电路中,二极管与输入信号并联,用负参考电压 $V_{r}$ 偏置,并衰减波形的负部分,称为负分流限幅器,带负 $V_{r}$。下图表示当施加的参考电压为负时,负分流限幅器的电路图。

负分流限幅器,带负 Vr

在输入的正周期,二极管反向偏置并表现为开路开关。因此,整个输入电压都出现在输出 $V_{o}$ 上。在负半周期,二极管正向偏置。负电压达到参考电压,到达输出,剩余信号被削波。

双向削波器

这是一个正负削波器,参考电压为 $V_{r}$。输入电压通过两个参考电压双向削波,输入波形的正负部分均被削波。为此,电路中连接了两个二极管 $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 以及两个参考电压 $V_{r1}$ 和 $V_{r2}$。

该电路也称为组合削波器电路。下图显示了双向或组合限幅电路的电路布置及其输出波形。

双向限幅器

在输入信号的正半部分,二极管 $D_{1}$ 导通,使参考电压 $V_{r1}$ 出现在输出端。在输入信号的负半部分,二极管 $D_{2}$ 导通,使参考电压 $V_{r1}$ 出现在输出端。因此,两个二极管交替导通以在两个周期内限幅输出。输出跨越负载电阻。

至此,我们完成了主要的限幅电路。让我们在下一章中讨论钳位电路。