限幅器

波形整形电路是产生所需输出波形的电子电路。这些电路执行两个功能：

波形整形电路有两种类型：限幅器和钳位器。本章将详细讲解限幅器。

基于运算放大器的限幅器

限幅器是一种电子电路，它通过去除高于或低于参考值的输入部分来产生输出。这意味着限幅器的输出在除限幅部分以外与输入相同。因此，限幅器输出的峰峰值始终小于输入。

限幅器的主要优点是它们可以消除交流信号幅度中不需要的噪声。

根据输入的限幅部分，限幅器可以分为以下两种类型：

这些将在下面详细讨论：

正限幅器是一种仅限幅输入信号正部分的限幅器。

正限幅器的电路图如下所示：

在上图所示电路中，正弦电压信号$V_{t}$施加到运算放大器的同相端。参考电压$V_{ref}$的值可以通过改变电阻$R_{2}$来选择。

下面解释了上图所示电路的工作原理：

如果输入电压$V_i$的值小于参考电压$V_{ref}$的值，则二极管D₁导通。然后，上面给出的电路表现为电压跟随器。因此，上述电路的输出电压$V_{0}$将与输入电压$V_{i}$相同，对于$V_{i}$ < $V_{ref}$。
如果输入电压$V_{i}$的值大于参考电压$V_{ref}$的值，则二极管D₁将截止。现在，运算放大器以开环方式工作，因为反馈路径是断开的。因此，上述电路的输出电压$V_{0}$将等于参考电压$V_{ref}$的值，对于$V_{i}$ > $V_{ref}$。

对于正参考电压$V_{ref}$，正限幅器的输入波形和相应的输出波形如下所示：

负限幅器是一种仅限幅输入信号负部分的限幅器。您可以通过在正限幅器电路中反转二极管并采用参考电压的反极性来获得负限幅器的电路。

负限幅器的电路图如下所示：

在上图电路中，正弦电压信号$V_{i}$施加到运算放大器的同相端。参考电压$V_{ref}$的值可以通过改变电阻$R_{2}$来选择。

负限幅器电路的工作原理解释如下：

如果输入电压$V_{t}$的值大于参考电压$V_{ref}$的值，则二极管D₁导通。然后，上述电路表现为电压跟随器。因此，上述电路的输出电压$V_{0}$将与输入电压$V_{i}$相同，对于$V_{i}$> $V_{ref}$。

如果输入电压$V_{i}$的值小于参考电压的值，则二极管D₁将截止。现在，运算放大器以开环方式工作，因为反馈路径是断开的。因此，上述电路的输出电压$V_{0}$将等于参考电压$V_{ref}$的值，对于$V_{i}$ < $V_{ref}$。

对于负参考电压$V_{ref}$，负限幅器的输入波形和相应的输出波形如下所示：

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