二极管限幅电路和钳位电路的工作原理

二极管的限幅与钳位看上去似乎都是限制输出电压。其实，他们有本质上的区别，限幅电路是限制输出信号的最大或最小电压，钳位电路则是将输出信号的直流电压钳位在某一设定值上；限幅电路改变输入信号的形态，而钳位电路并不改变输入信号形态。

接下来我们来分析下限幅电路和钳位电路的工作原理。

1）限幅电路

工作原理：状态一：当时，二极管D2导通、D1截止，输出电压。状态二：当时，、为二极管D1、D2的开启电压。二极管D1、D2处于截止状态，输出电压。状态三：当时，二极管D1导通、D2截止，输出电压。由此可见，限幅电路是利用二极管单向导通特性，将输出电压限制在二极管的导通压降上，并改变输出信号的形态。如果改变二极管的参考电压，就可以改变输出电压的限制电压，如下图所示，可以得出输出电压为，在这个范围内，二极管处于截止状态，输入信号等于输出信号；当超出这个范围时，输出信号的电压将被限制在最大值或最小值。

2）钳位电路二极管的钳位电路与限幅电路最大的区别就是钳位电路是电容，其就是利用电容两端电压不能突变的特性，实现钳位，下图为正钳位电路。

工作原理：状态一：当时，二极管D1导通，输入电源给电容C充电，在电容C充电过程中，电容电压，左负右正，直到充满，电容充满后的电压，充电过程中时的输出电压，状态二：当时，二极管D1截止，输出电压为，在此过程中，电容C的电压并不会改变，是个常量。这是因为二极管D1是截止的，电容无放电回路，即放电回路电流为零，因此，电容的两端电压一直保持最大值。状态三：当电容充满电后且时，二极管导通，但此时电容处于充满状态，充电回路也无电流，因此，输出电压。由此可见，钳位电路在电容C充满电后，其输出电压为。由公式可见其直流电压（直流中心电压）提高1倍，且输出信号与输入信号的波形相同，并未改变。下图为负钳位电路，其原理和正钳位电路相同。