钳位电路



在上一章中,我们讨论了削波器。现在,让我们讨论其他类型的波形整形电路,即钳位电路。

基于运放的钳位电路

钳位电路是一种电子电路,它产生一个与输入信号类似的输出,但具有直流电平的偏移。换句话说,钳位电路的输出是输入信号的精确复制。因此,钳位电路输出的峰峰值幅度将始终等于输入信号的峰峰值幅度。

钳位电路用于在输出端引入或恢复输入信号的直流电平。根据输入信号的直流偏移,有两种类型的基于运放的钳位电路。

  • 正钳位电路
  • 负钳位电路

本节详细讨论这两种类型的钳位电路。

正钳位电路

正钳位电路是一种钳位电路,它以这样一种方式产生输出,使得输入信号垂直偏移一个正直流值。

正钳位电路的电路图如下所示:

Positive Clipper Circuit

在上图电路中,正弦电压信号 $V_{i}$ 通过一个由电容 $C_{1}$ 和电阻 $R_{1}$ 组成的网络施加到运放的反相端。这意味着,交流电压信号施加到运放的反相端。

直流参考电压 $V_{ref}$ 施加到运放的同相端。参考电压 $V_{ref}$ 的值可以通过改变电阻 $R_{2}$ 来选择。在这种情况下,我们将得到一个正值的参考电压 $V_{ref}$。

上述电路产生一个输出,该输出是正弦电压信号 $V_{i}$ 和参考电压 $V_{ref}$ 的组合(结果之和)。这意味着,钳位电路以这样一种方式产生输出,使得正弦电压信号 $V_{i}$ 垂直向上偏移参考电压 $V_{ref}$ 的值。

正钳位电路的输入波形和相应的输出波形如上图所示:

Positive Clipper Circuit

从上图可以看出,正钳位电路在输出端将所施加的输入波形垂直向上偏移。偏移量将取决于直流参考电压的值。

负钳位电路

负钳位电路是一种钳位电路,它以这样一种方式产生输出,使得输入信号垂直偏移一个负直流值。

负钳位电路的电路图如下所示:

Positive Clipper Circuit

在上图电路中,正弦电压信号 $V_{i}$ 通过一个由电容 C1 和电阻 $R_{1}$ 组成的网络施加到运放的反相端。这意味着,交流电压信号施加到运放的反相端。

直流参考电压 $V_{ref}$ 施加到运放的同相端。参考电压 $V_{ref}$ 的值可以通过改变电阻 $R_{2}$ 来选择。在这种情况下,我们将得到一个负值的参考电压 $V_{ref}$。

上述电路产生一个输出,该输出是正弦电压信号 $V_{i}$ 和参考电压 $V_{ref}$ 的组合(结果之和)。这意味着,钳位电路以这样一种方式产生输出,使得正弦电压信号 $V_{i}$ 垂直向下偏移参考电压 $V_{ref}$ 的值。

负钳位电路的输入波形和相应的输出波形如下所示:

Negative Clampler Eg

我们可以从输出中观察到,负钳位电路在输出端将所施加的输入波形垂直向下偏移。偏移量将取决于直流参考电压的值。

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