钳位电路定义:一个由二极管,电阻,电容组成的电路,能使输入波形发生某个值的偏移,但其形状不发生变化.
举例:
参数:输入信号5V ,1KHZ的方波. 电容1uf,二极管D1(导通电压0.7V),电阻 R1 200K欧姆
信号源方波的波形:
分析:
1) 当方波从0上升沿跳到5V的时候,由于电容的特性(电容二端电压不能突变),所以电容右端此刻也是5V,
根据图纸C1=1.0uf R1=100K 所以时间常数RC=0.1s
因为频率=1K 所以周期=1ms 在0.5ms秒内电容充了多少电呢?
第一次充电:由公式: V*(1-e ^(-t/RC))=0.024V
也就是说半个周期,电容二端电压充得0.024V
2)当方波出现从5V到0V的下降沿,相当于输入端对地短路,由于前期电容充电得到左正右负的电压0.024V ,所以此时二极管上端电压小于下端,可是由于还没超过二极管的导通电压,所以输出原样.
3)下一次输入方波0V到5V ,由于电容二端电压不能突变,所以导致输出电压等于 电源电压5V 减去电容二端0.024V 等于4.976V ,接着开始给电容充电,第二次充得多少电压呢?
v(4.9)*(1-e^(-t/RC)约等于0.024V
所以累计起来此时电容二端电压0.048V
以此类推
经过充电,某一时刻,电容二端电压》=0.7V时候
4)在方波的右半周,二极管导通,将输出电压钳位到0.7V
由于二极管导通时候的电阻小,电容充放电很快,所以后期波形呈现前半周4.3V 后半周负0.7V的波形.
钳位电路主要的电学知识:
1:理解电容的特性:电容两端电压不能突变.
2:二极管特性:单向导电性.
3:电容充放电:二端电压极性判断.