二极管和电容组成的钳位电路

　　二极管和电容组成的钳位电路

　　二极管限幅电路可以削掉一部分信号，但不会影响剩余信号。今天，我们将学习另一种基于二极管的电路，该电路可以在不改变输入信号波形形状的前提下将输入波形抬升或拉低到某个直流参考电平之上或之下，该电路被称为二极管 “钳位（Clamper）” 电路。钳位电路也被称为直流恢复电路（DC restorer）。

　　钳位电路整体分为两类：

　　正向钳位电路（Positive Clampers）

　　负向钳位电路（Negative Clampers）

　　正向钳位电路：这种类型的钳位电路正向移动输入信号波形，结果就是波形位于直流参考电平之上。

　　负向钳位电路：这种类型的钳位电路负向移动输入信号波形，结果就是波形位于直流参考电平之下。

　　钳位电路中二极管的方向决定了钳位电路的类型。

　　在设计钳位电路时，必须选择合适的电容值和负载电阻值，以使得 τ=RC（时间常数）足够大，以确保在二极管截止期间电容两端的电压不会明显放电。在本文中，我们假设时间常数 τ ≥ 5T（T表示输入信号的周期）。

　　假设上电时，输入信号处于正半周，那么此时输出信号基本等于输入信号，因为此时电容正在通过阻值较大的负载电阻 RL 缓慢充电，电容两端的压降为 0，整个电路的压降全部落在了 RL 上。

　　一旦输入波形信号切换到负半周，则二极管正向偏置，相当于一段导线。结果，由于二极管导通电阻很小，电容迅速充电至输入信号电压，我们称其为 Vc。在输入信号的负半周，二极管处于导通状态

　　此期间的输出为 0V，因为二极管闭合相当于短路。此外，请注意，在此期间，电容器将快速充电至接近于输入信号 “V” 的值，因为由于二极管导通时的有效电阻很小，时间常数 RC 将非常小。请注意电容器充满电时的极性。

　　一旦输入信号切换到正半周，二极管将被反相偏置。在此期间，二极管将处于截止状态，相当于开路

　　在正半周期间，充满电但放电很慢的电容相当于一块电池，输入信号也相当于一块电池，整个电路的电源部分相当于两块电池串联