這是另一個(gè)使用二極管的電路，它工作在輸入波形上，但與限波電路不同。箝位電路用于為輸入交流信號添加直流電平，并將交流信號的峰值電壓（正峰值和負(fù)峰值）改變到任何所需的電平。這里的直流電平是指交流信號從正半周期移動到負(fù)半周期的0v 點(diǎn)，反之亦然。簡單地放置箝位電路可以將整個(gè)信號轉(zhuǎn)移到正側(cè)或負(fù)側(cè)。

A） 正向鉗位電路：

這是將輸入信號轉(zhuǎn)移到正側(cè)的鉗位器電路，此時(shí)輸入信號的最低峰值將為零。查看上述波形，以更好地了解正箝位電路對典型交流輸入信號的作用。

在開始工作之前，鉗位電路需要滿足一個(gè)條件才能工作。與輸入信號的時(shí)間段相比，該電路中R和C的RC時(shí)間常數(shù)應(yīng)該非常大。理想情況下，RC時(shí)間常數(shù)應(yīng)比輸入信號的時(shí)間段大10倍。

這是它的工作原理。當(dāng)交流信號的負(fù)半周期通過電路時(shí)，二極管將正向偏置，電流以相反的方向流動，將電容器充電至交流信號的峰值電壓，但極性相反。當(dāng)信號切換到正半周期時(shí)，由于RC值很大，電容器的放電將非常小。在正循環(huán)期間，二極管將處于反向偏置狀態(tài)，零電流流過它。由于沒有電流流過二極管輸入信號，因此RL上不會出現(xiàn)任何壓降。但這里的電容器已經(jīng)以反極性充電。

此時(shí)將基爾霍夫方程應(yīng)用于上述電路，輸出電壓方程為

Vo = Vc + Vi

其中Vc是電容電壓，Vi是輸入電壓。下面的計(jì)算等于輸入波形的一個(gè)完整周期后，因此電容器將始終處于充電狀態(tài)。

使用此公式，您可以推導(dǎo)出輸出電壓并繪制輸出信號。

當(dāng)輸入信號為0v/I時(shí)，電容電壓為Vm，輸出電壓為Vo = Vm

輸入信號的位置II / -V m將導(dǎo)致電容電壓為Vm，進(jìn)而給出輸出電壓Vo = 0

當(dāng)輸入處于位置 III / V m 時(shí)，電容器電壓將處于 V m，因此輸出電壓 Vo = 2V m

上述電壓值將導(dǎo)致整個(gè)信號向正側(cè)偏移，如上圖所示。該信號中的直流電平被轉(zhuǎn)移到輸入信號的正半周期峰值電壓Vm的峰值電壓。而輸出信號的峰值電壓將是輸入信號峰值2Vm的兩倍，最低峰值將為零。

b） 負(fù)極鉗位電路：

正箝位器電路將信號移至正側(cè)，而負(fù)箝位器將整個(gè)信號推至負(fù)側(cè)。該電路類似于正箝位器，除了二極管與此相反。當(dāng)交流信號的正半周期通過電路二極管時(shí)，二極管將處于正向偏置狀態(tài)，并允許電流流過它。在這種情況下，電容器開始充電到交流信號的最大或峰值電壓。電容器將保持該電壓，直到二極管正向偏置。

一旦信號切換到輸入信號的負(fù)半部分，二極管將被反向偏置，輸入電壓將顯示在電阻兩端的輸出。

將基爾霍夫的電壓施加到電路上，輸出電壓為

Vo = Vi – Vc

其中Vi是輸入電壓，Vc是電容電壓。在輸入波形的初始完整周期之后，電容器將始終充電，并且電壓將始終出現(xiàn)在其兩端。

使用此公式，您可以推導(dǎo)出輸出電壓并繪制輸出信號。

當(dāng)輸入信號為0v/I時(shí)，電容電壓為V m，輸出電壓為Vo = -Vm

輸入信號的位置II / V m將導(dǎo)致電容電壓Vm，進(jìn)而給出輸出電壓Vo = 0

當(dāng)輸入處于位置 III / -V m 時(shí)，電容器電壓將為 V m，因此輸出電壓為 Vo = -2V m

上述電壓值表示整個(gè)信號在輸出中偏移到負(fù)側(cè)。這里，最大峰值電壓從V m移動到零，最小峰值電壓從-V m移動到-2Vm。