单片机中如何用二极管实现不同电压的输出?

出处:网络 发布于:2022-04-13 16:34:36

    利用二极管的单向导电性可以设计出好玩、实用的电路。分享本文,分析限幅电路和钳位电路,是如何用二极管来实现的。
    限幅电路如下图所示,当在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二极管正向导通。此时,VOUT会被钳位在0.7V上。
    而当VIN小于0.7V时二极管是截止状态,在负半周期时相当于电流反向,二极管也是截至状态,此时VOUT=VIN,VOUT波形跟随VIN变化。

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    限辐电路示意图根据上面限辐电路的原理,可以设计如下双向限辐电路。

  

  双向限辐电路示意图然而有时候0.7V电压不能满足要求,那么,怎么产生不同大小的限幅电压?在电路中加入偏置电压VBIAS,只有当VIN大于等于VBIAS时二极管才能导通。此时VOUT被钳位,其值是0.7V+VBIAS,如下图所示。

    偏压限幅电路示意图钳位电路下面是二极管结合电容实现的钳位电路。分析中不考虑二极管的导通压降,假设RC时间常数足够大,从而使输出波形不会失真。
    钳位电路原理当输入Vin在负半周期为负时,电流如下图中红色箭头所示。二极管导通,电容逐渐充电至V,在此过程中Vout=0。
    当输入Vin在正半周为正时,电流如蓝色箭头所示。二极管截止,Vout等于电容上电压加上正半周电压V,此时Vout=2V。

    钳位电路原理偏压钳位电路跟限幅电路类似的,为了获得所需要的钳位值,要在电路中加入偏置电压,如下图所示。


    偏压钳位电路当所加的偏压与二极管导通方向一致,钳位值会提高V1,Vout=2V+V1。
    双向二极管钳位电路应用举例在某些电路中会利用两个二极管的钳位作用进行保护,如下图所示,假设0.7V为D1和D2的导通电压。
    Vin大于等于Vmax,D1导通,Vout会被钳位在VmaxVin小于等于Vmin时,Vout被钳位在Vmin二极管钳位保护电路

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