otcbb⼆极管限幅电路⼯作原理分析与理解⼆极管限幅电路⼯作原理分析与理解 ⼆极管最基本的⼯作状态是导通和截⽌两种，利⽤这⼀特性可以构成限幅电路。所
谓限幅电路，就是指限制电路中某⼀点的信号幅度⼤⼩，当信号幅度⼤到⼀定程度 上海副市长陈通15岁上大学
时，不让信号的幅度再增⼤；当信号的幅度没有达到限制的幅度时，限幅电路不⼯
作。具有这种功能的电路称为限幅电路，利⽤⼆极管来完成这⼀功能的电路称为⼆极
管限幅电路。
男生女生银版文章图5-40所⽰是⼆极管限幅电路。在电路中，Al是集成电路（⼀种常⽤元器
件），VT1和VT2是三极管（⼀种常⽤元器件），Rl和R2是电阻器，VDl～VD6是⼆
极管。
1．电路分析思路
对电路中VD1和VD2作⽤分析的思路，主要说明下列⼏点。
(1)从电路中可以看出，VD1、VD2、VD3和VD4、VD5、VD6两组⼆极管的电路结
构⼀样，这两组⼆极管在这⼀电路中所起的作⽤是相同的，所以只要分析其中⼀组⼆
极管的电路⼯作原理即可。
(2)集成电路Al的①脚通过电阻Rl与三极管VT1基极相连，显然Rl是信号传输电阻，
将①脚上输出的信号通过Rl加到VT1基极（由于在集成电路Al的①脚与三极管VT1基极
之间没有隔直电容）。根据这⼀电路结构可以判断：集成电路Al的①脚是输出信号引
脚，⽽且输出直流和交流的复合信号。确定集成电路Al的①脚是信号输出引脚的⽬ 的，是为了判断⼆极管VD1在电路中的具体作⽤。
(3)集成电路Al的①脚输出的直流电压显然不是很⾼，没有⾼到让外接的⼆极管处于
用发展的眼光看中国导通状态。理由是：如果集成电路Al的①脚输出的直流电压⾜够⾼，那么VD1、VD2
和VD3导通，其导通后的内阻很⼩，这样会将集成电路Al的①脚输出的交流信号分流
到地，对信号造成衰减，显然这⼀电路中不需要对信号进⾏这样的衰减。所以从这个
⾓度分析得到的结论是：集成电路Al的①脚输出的直流电压不会⾼到让VD1、VD2和
VD3导通的程度。
(4)从集成电路Al酌①脚输出的是直流和交流的叠加信号，它通过电阻Rl加到三极管
VT1基极。VT1是NPN型三极管，如果加到VT1基极的正半周交流信号幅度出现很⼤
的现象，就会使VT1的基极电压很⼤⽽有烧坏VT1的危险。加到VT1基极的交流信号
负半周信号幅度很⼤时，对VT1没有烧坏的影响，因为VT1基极上的负极性信号使
VT1基极电流减⼩。
(5)通过上述电路分析思路可以初步判断，电路中的VD1、VD2、VD3是限幅保护⼆
极管电路，⽤于防⽌集成电路Al的①脚输出的交流信号正半周幅度太⼤⽽烧坏VT1。
从上述思路出发对VD1、VD2、VD3⼆极管电路进⼀步分析，分析如果符合逻辑，
则可以说明上述电路分析思路是正确的。
2001年南充案2．⼆极管限幅电路
⽤画出信号波形的⽅法分析电路⼯作原理有时相当管⽤，⽤于分析限幅电路尤其有
效，图5-41所⽰是电路中集成电路Al①脚上的信号波形⽰意图。
图中，Ul是集成电路Al的①脚输出信号中的直流电压，①脚输出信号中的交流电压是“骑”在这⼀直流电压上的。U2是限幅电压值。
结合上述信号波形来分析这个⼆极管限幅电路，当集成电路Al的①脚输出信号中的交流电压⽐较⼩时，交流信号的正半周加上直流输出电压奶也没有达到使VD1、VD2和VD3导通的程度，所以各⼆极管全部截⽌，对①脚输出的交流信号没有影响，交流信号通过Rl加到VT1中。阎仲川
假设集成电路Al的①脚输出的交流信号其正半周幅度在某期间很⼤，见图中的信号波形，由于此时交流信号的正半周幅度加上直流电压已超过⼆极管VD1、VD2和VD3正向导通的电压值，如果每只⼆极管的导通电压是0.7V，那么三只⼆极管的导通电压是2.1V。由于三只⼆极管导通后的管压降基本不变，即集成电路Al的①脚最⼤为
2.1V，因此交流信号正半周超出部分被去掉（限制），其超出部分信号其实降在了集成电路Al的①脚内电路中的电阻上（图中未画出）。
当集成电路Al的①脚直流和交流输出信号的幅度⼩于2.1V时，这⼀电压⼜不能使三只⼆极管导通，这样三只⼆极管再度从导通转⼊截⽌状态，对信号没有限幅作⽤。 3．电路分析细节
对于这⼀电路的具体分析细节，有如下⼏点说明。
(1)集成电路Al的④脚输出的负半周⼤幅度信号不会造成VT1过电流，因为负半周信号只会使NPN型三极管的基极电压下降，基极电流减⼩，所以⽆须加⼊对于负半周的限幅电路。
(2)上⾯介绍的是单向限幅电路，这种限幅电路只能对信号的正半周或负半周⼤信号部分进⾏限幅，对另⼀半周信号不限幅。另⼀种是双向限幅电路，它能同时对正、负半周信号进⾏限幅。
(3)引起信号幅度异常增⼤的原因是多种多样的，例如偶然的因素（如电源电压的波动）导致信号幅度在某瞬间增⼤许多，外界的⼤幅度⼲扰脉冲窜⼊电路也是引起信号某瞬间异常增⼤的常见原因。
(4)三只⼆极管VD1、VD2和VD3导通之后，集成电路Al的①脚上的直流和交流电压之和是2.1V，这⼀电压通过电阻Rl加到VT1基极，这也是VT1最⾼的基极电压，这时的基极电流也是VT1最⼤的基极电流。
(5)由于集成电路Al的①脚和②脚外电路⼀样，因此其外电路中的限幅保护电路⼯作原理⼀样，分析电路时只要分析⼀个电路即可。
(6)根据串联电路特性可知，串联电路中的电流处处相等，由此可以知道VD1、VD2和VD3三只串联⼆极管导通时同时导通，否则同时截⽌，绝不会出现串联电路中的某只⼆极管导通⽽某⼏只⼆极管截⽌的现象。
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