浅谈限幅电路
来源:互联网 发布:国研网数据子库 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 17:47
网上有关限幅电路的讲述可谓是汗牛充栋,数不胜数,恰好最近工作中遇到到二极管并联限幅电路,正好对此做一个详细的解释,希望给新手一点思路,起到抛砖引玉的作用。
并联限幅电路从输入端来分无非两种,一种是同相输入的并联限幅电路,一种是反向输入的并联限幅电路。下面一一进行说明。
一、同相输入并联限幅电路
电路原理图如下图1:
我们假设D1、D2的正向电压为VF,反向击穿电压为VR,运放为正负电源供电为±VCC
将Vi分为两种情况,
1) Vi>0时,a)当D1、D2均不导通时,此时的就是标准的同向放大电路Vo=Vi*(R1/R2+1);
b)当Vo比较大致使D1、D2导通,而D1、D2导通的临界点为:Vo=Vi+VF+VR,将Vo=Vi*R1/R2带入其中,可得Vi=(VF+VR)*R2/R1;限幅电路开始工作,将输出电压Vo限制在Vi+VR+VF,此时Vo=Vi+VR+VF;
Vi*(R1/R2+1);Vi<VF+VR)*R2/R1
综上,可得Vo=
Vi+VR+VF;Vi≥VF+VR)*R2/R1
2) Vi<0时,同理 ;
由此可得Vo和Vi的传递函数图像图2;
由上图可知限幅电路启动后并非真的把幅值限定到某一固定的数值,而是限定了Vo的增长速度,把它斜率限定到了1,只有在运放到达电源电压附近时,输出电压才不会随输入电压Vi改变而一直保持为电源电压附近。
二、反相输入并联限幅电路
如图3
1) Vi>0时,a)当D1、D2均不导通时,此时的就是标准的反向放大电路Vo=-Vi*(R1/R2);
b)当Vo比较大致使D1、D2导通,而D1、D2导通的临界点为:Vo=-(VF+VR),将Vo=-Vi*(R1/R2)带入其中,可得Vi=(VF+VR)*R2/R1;限幅电路开始 工作,将输出电压Vo限制在-(VF+VR),此时Vo=-(VF+VR);
-Vi*(R1/R2);Vi<(VF+VR)*R2/R1
综上,可得Vo=
-(VF+VR); Vi≥(VF+VR)*R2/R1
2) Vi<0时,同理 ;
由此可得Vo和Vi的传递函数图像,如图4
该图和我们平时直观的限幅电路是相一致的。
注:文中的两个串联二极管是可以有其他的连接方式的,比如反并联、多个串联等等,总之根据实际的需求选择不同的连接方式,公式中的VF、VR也换成相应的具体数值。
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