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簡單鉗位電路分析

作者:胡文斌   來源:本站原創   點擊數:  更新時間:2014年03月09日   【字體:

鉗位電路定義:一個由二極管,電阻,電容組成的電路,能使輸入波形發生某個值的偏移,但其形狀不發生變化.
舉例:
 
           
參數:輸入信號5V ,1KHZ的方波.  電容1uf,二極管D1(導通電壓0.7V),電阻 R1  200K歐姆

信號源方波的波形:





 
分析:
1) 當方波從0上升沿跳到5V的時候,由于電容的特性(電容二端電壓不能突變),所以電容右端此刻也是5V,根據圖紙C1=1.0uf    R1=100K  所以時間常數RC=0.1s     因為頻率=1K 所以周期=1ms  在0.5ms秒內電容充了多少電呢?
     第一次充電:由公式:  V*(1-e  ^(-t/RC))=0.024V
    也就是說半個周期,電容二端電壓充得0.024V 
2)當方波出現從5V到0V的下降沿,相當于輸入端對地短路,由于前期電容充電得到左正右負的電壓0.024V ,所以此時二極管上端電壓小于下端,可是由于還沒超過二極管的導通電壓,所以輸出原樣.
3)下一次輸入方波0V到5V ,由于電容二端電壓不能突變,所以導致輸出電壓等于   電源電壓5V 減去電容二端0.024V 等于4.976V  ,接著開始給電容充電,第二次充得多少電壓呢?
                           v(4.9)*(1-e^(-t/RC)約等于0.024V
 所以累計起來此時電容二端電壓0.048V
以此類推
經過充電,某一時刻,電容二端電壓》=0.7V時候
4)在方波的右半周,二極管導通,將輸出電壓鉗位到0.7V
     由于二極管導通時候的電阻小,電容充放電很快,所以后期波形呈現前半周4.3V 后半周負0.7V的波形.


鉗位電路主要的電學知識:
1:理解電容的特性:電容兩端電壓不能突變.
2:二極管特性:單向導電性.
3:電容充放電:二端電壓極性判斷.

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