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概述

鉗位電路(ClampingCircuit)跟前面所說的限幅電路不同,它的作用不是限制信號的電壓幅值,而是把整個信號幅值進行直流平移。最後的輸出波形與輸入波形的形狀不變,只是在輸入信號的基礎上增加了直流……

鉗位電路(Clamping Circuit)跟前面所說的限幅電路不同,它的作用不是限制信號的電壓幅值,而是把整個信號幅值進行直流平移。最後的輸出波形與輸入波形的形狀不變,只是在輸入信號的基礎上增加了直流分量。該直流分量的大小取決於電路本身的具體參數。
鉗位電路的應用也很多,在我們家裡的彩色電視機里有它的身影。在其中它起到恢複電視亮度信號的直流分量。稍微想一下,電視的信號肯定不是有規律的波形,那麼鉗位電路肯定不用知道確切的波形,就能把直流分量調出來。
那麼二極體在會充當什麼角色呢?還是先來看看下圖的二極體鉗位電路:

以正弦信號為例:輸入為vi=Vmsin(ωt)來分析該電路是如何鉗位的。為了簡單起見,設電容的初始電壓VC(0)=0,二極體D是理想的。則當時間t由0時刻增至T/4時,vi達到其峰值Vm,電容的電壓也被充至峰值Vm。隨之,vi下降,很顯然,二極體處於反偏截至狀態,電容的電壓沒有地方放電,只能保持Vm不變。因而可得輸出電壓vo=-vc+vi=-Vm+Vmsin(ωt)。由此可見,輸出電壓被鉗住了,輸出與輸入的波形相同,不同的只是輸出波形進行了-Vm的直流平移。
下圖是上圖模擬結果的波形圖的比較:

正弦波形

三角波形
對上面的波形圖說明一下:紅色為輸入波形,黑色為輸出波形。大家可能有疑問了。根據上面的原理分析這不對啊!不是反了嗎?對!是反了!不過不是我說反了,而是我把二極體接反了。這就對了!二極體的方向只是影響直流平移的方向而已。也就是正移和負移。看看二極體又是功不可沒啊!
大家可以從上面波形圖看到,輸出的波形相對輸入波形抬高了,即多加了一個直流分量,兩者的波形形狀沒有發生變化。這也就完成了鉗位功能。
轉載請保留:本文轉自: 靜心楊飛 || http://www.fuchuanyang.com/
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鉗位電路
(1)功能:將輸入訊號的位準予以上移或下移,並不改變輸入訊號的波形。
(2)基本元件:二極體D、電容器C及電阻器R(直流電池VR)。
(3)類別:負鉗位器與正鉗位器。
(4)注意事項

任何交流訊號都可以產生鉗位作用。
負鉗位器
(1)簡單型

工作原理
Vi正半周時,DON,C充電至V值,Vo=0V。
Vi負半周時,DOFF,Vo=-2V。
(2)加偏壓型

工作原理
Vi正半周時,二極體DON,C被充電至V值(左正、右負),Vo=+V1(a)圖或-V1(b)圖。
Vi負半周時,二極體DOFF,RC時間常數足夠大,Vo=VC+Vi(負半周)=2V。
幾種二極體負鉗位器電路比較

正鉗位器
(1)簡單型

工作原理
Vi負半周時,DON,C充電至V值(左負、右正),Vo=0V。
Vi正半周時,DOFF,Vo=VC+Vi(正半周) =2V。
(2)加偏壓型

判斷輸出波形的簡易方法
1 由參考電壓V1決定輸出波形於坐標軸上的參考點。
2 由二極體D的方向決定原來的波形往何方向移動,若二極體的方向為

,則波形必須向上移動;若二極體的方向為

,則波形必須往下移動。
3 決定參考點與方向後,再以參考點為基準,將原來的波形畫於輸出坐標軸上,即為我們所求。
幾種二極體正鉗位器電路比較

[admin via 研發互助社區 ] 二極體的簡單應用之一――鉗位電路已經有62444次圍觀

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