單片機中如何用二極管實現(xiàn)不同電壓的輸出?
利用二極管的單向導電性可以設計出好玩、實用的電路。分享本文,分析限幅電路和鉗位電路,是如何用二極管來實現(xiàn)的。 限幅電路如下圖所示,當在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二極管正向導通。此時,VOUT會被鉗位在0.7V上。 而當VIN小于0.7V時二極管是截止狀態(tài),在負半周期時相當于電流反向,二極管也是截至狀態(tài),此時VOUT=VIN,VOUT波形跟隨VI
利用二極管的單向導電性可以設計出好玩、實用的電路。分享本文,分析限幅電路和鉗位電路,是如何用二極管來實現(xiàn)的。 限幅電路如下圖所示,當在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二極管正向導通。此時,VOUT會被鉗位在0.7V上。 而當VIN小于0.7V時二極管是截止狀態(tài),在負半周期時相當于電流反向,二極管也是截至狀態(tài),此時VOUT=VIN,VOUT波形跟隨VIN變化。
想看二極管更多有趣故事點擊下方圖片查看視頻
限輻電路示意圖根據(jù)上面限輻電路的原理,可以設計如下雙向限輻電路。
雙向限輻電路示意圖然而有時候0.7V電壓不能滿足要求,那么,怎么產(chǎn)生不同大小的限幅電壓?在電路中加入偏置電壓VBIAS,只有當VIN大于等于VBIAS時二極管才能導通。此時VOUT被鉗位,其值是0.7V+VBIAS,如下圖所示。
偏壓限幅電路示意圖鉗位電路下面是二極管結合電容實現(xiàn)的鉗位電路。分析中不考慮二極管的導通壓降,假設RC時間常數(shù)足夠大,從而使輸出波形不會失真。 鉗位電路原理當輸入Vin在負半周期為負時,電流如下圖中紅色箭頭所示。二極管導通,電容逐漸充電至V,在此過程中Vout=0。 當輸入Vin在正半周為正時,電流如藍色箭頭所示。二極管截止,Vout等于電容上電壓加上正半周電壓V,此時Vout=2V。
鉗位電路原理偏壓鉗位電路跟限幅電路類似的,為了獲得所需要的鉗位值,要在電路中加入偏置電壓,如下圖所示。
偏壓鉗位電路當所加的偏壓與二極管導通方向一致,鉗位值會提高V1,Vout=2V+V1。
雙向二極管
鉗位電路應用舉例在某些電路中會利用兩個二極管的鉗位作用進行保護,如下圖所示,假設0.7V為D1和D2的導通電壓。
Vin大于等于Vmax,D1導通,Vout會被鉗位在VmaxVin小于等于Vmin時,Vout被鉗位在Vmin二極管鉗位保護電路