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钳位二极管分析与区别

钳位二极管分析与区别

在分析钳位二极管时,钳位二极管其中的一端所接的电位必须是恒压的,即假设该端的电位不会发生变化,作为参考电位端。而另一端则为被钳端,该端的电位是会发生改变的,是需要进行限制的端。通过二极管的钳位作用将被钳端的电位强制拉向参考端,这就称之为钳位。

钳位与稳压的区别:钳位是将某点的电位进行限制,使其不大于或者不小于参考端的值,该点的电位是可变的,是利用二极管的正向导通特性来进行钳位。稳压是将某点的电位稳定在某个恒定的值,电位不可改变,是利用二极管的反向击穿特性来进行稳压。

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钳位二极管造价信息

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发光二极管

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发光二极管

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发光二极管

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发光二极管

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钳位二极管作用

1、当二极管负极接地时,则正极端电路的电位比地高时,二极管会导通将其电位拉下来,即正极端电路被钳位零电位或零电位以下(忽略管压降)!

2、当二极管正极接地时,则负极端电路的电位比地高时,二极管会截止,其电位将不会受二极管的任何作用;

4、在钳位电路中,二极管正极接+5v,则负极端电路被钳位+5V电位以上;

(忽略管压降)

5.正常工作,哪个二极管也不导通

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钳位二极管应用

在图1中,若忽略二极管正向导通压降,则可认为Pin点电位范围被限制在[GND,VDD]。

假设二极管D1和D2的正向导通压降都是uD,反向击穿电压大于VDD uD,Pin点的电位记作Upin,则:

  1. ①当Pin点的电位Upin ≥ (VDD uD)时,此时D1会导通而将Pin点的电位限制在VDD uD,D2截止;②当Pin点的电位在范围(GND-uD) < Upin < (VDD uD)时,D1截止,D2截止;③当Pin点的电位Upin ≤ (GND-uD)时,D1截止,D2会导通而将Pin点的电位限制在GND-uD。

  2. 综上所述,Pin点的电位范围会被限制在(GND-uD) ≤ Upin ≤ (VDD uD)。若VDD=5V、GND=0V、uD=0.7V,则Pin点电位范围被限制在 -0.7V ≤ Upin ≤ 5.7V;若忽略D1和D2的正向导通压降,则可认为Pin点电位范围被限制为 0V ≤ Upin ≤ 5V。

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钳位二极管分析与区别常见问题

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钳位二极管原理

二极管钳位保护电路是指由两个二极管反向并联组成的,一次只能有一个二极管导通,而另一个处于截止状态,那么它的正反向压降就会被钳制在二极管正向导通压降0.5-0.7以下,从而起到保护电路的目的。

钳位电路的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定的直流电平上。常见的二极管钳位电路。设输入信号,在零时刻,uO(0+)=+EuO产生一个幅值为E的正跳变。此后在0~t1间,二极管D导通,电容C充电电流很大,uC很快等于E,致使uO=0。在t1时刻,ui(t1)=0,uO又发生幅值为-E的跳变,在t1~t2期间,D截止,充电电容C只能通过R放电,通常,R取值很大,所以uC下降很慢,uO变化也很小。在t1时刻uI(t2)=EuO又发生一个幅值为E的跳度,在t2~t3期间,D导通,电容C又重新充电。与0~t1期间内不同,此时电容上贮有大量电荷,因而充电持续时间更短,uO更迅速地降低为零。以后重复上述过程,uO和uC的波形。可见,uO的顶部基本上被限定在零电平上,于是,就称该电路为零电平正峰(或顶部)钳位电路。

将二极管反接,便可把输入矩形波的底部钳位在零电平上,形成零电平负峰(或底部)钳位电路。

三极管钳位电路,如将其be结也看成是一个二极管,那么,就钳位原理而言,所示电路完全一样,只不过该电路还具有放大作用而已

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钳位二极管分析与区别文献

内置钳位二极管的发送/接收(T/R)开关 内置钳位二极管的发送/接收(T/R)开关

内置钳位二极管的发送/接收(T/R)开关

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<正>MAX4936/MAX4937内置钳位二极管,用于隔离低压接收通道与高压发送通道,保护接收器输入不会被T/R开关漏电流产生的电压尖峰损坏。MAX4936/MAX4937具有8个独立的可编程开关,由12位移位寄存器和透明锁存器通过SPI接口控制,在更新T/R开关状态时可简化器件操作,确保上电时所有开关处于关断状态,并减小时钟馈通引起的噪声。

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内置钳位二极管的发送/接收(T/R)开关

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<正>Maxim推出完全集成的八通道高压发送/接收(T/R)开关MAX4936/MAX4937。这两款开关内置钳位二极管,用于隔离低压接收通道与高压发送通道,保护接收器输入不会被T/R开关漏电流产生的电压尖峰损坏。与分立电路方案相比,Maxim的集成方案可节省超过50%的电路板空间,并且具有宽带、低抖动和低信号失真特性。MAX4936/MAX4937理想用于对电路板空间要求严格的超声成像和工业探伤应用。

中点钳位型三电平逆变器中点钳位三电平逆变器的拓扑结构

图1为中点钳位三电平逆变器的拓扑结构。

该拓扑结构包括两个串联的电容C1,C2,两电容之间的点称为中点Z,因此中点钳位型逆变器也被称作二极管钳位逆变器;每一相包含四组IGBT/Diode(绝缘栅门极晶闸管/二极管)Tx1、Tx2、Tx3和Tx4;两个钳位二极管Dx5和Dx6(x=a,b,和c)。

根据拓扑结构可以看出来,中点钳位三电平逆变器的一个很重要的问题就是:中点电压平衡问题。理想的情况下,直流电容C1,C2的电压均为EE为直流电压源Vdc的1/2),但是流过中点Z的电流对电容充电或者放电,加之电容保持电压的能力有限,会导致电容C1,C2的电压发生变化。工况恶劣时,会导致上下两电容电压差过大,输出电压电流波形畸变,甚至损坏功率半导体器件 。

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推挽输出简介

推挽电路使用两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中。电路工作时,两只对称的开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。

推挽输出常见的是图腾柱输出。

“图腾柱输出”常用于数字电路(如TTL)中。由于TTL与非门使用两个垂直堆砌的同类型晶体管,中间用一个钳位二极管隔开,与图腾柱的结构相类似,因此其输出级被称为图腾柱输出。

开漏形式的电路有以下几个特点:

1. 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ,MOSFET到GND。IC内部仅需很小的栅极驱动电流。

2. 一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的,因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时,只能输出低电平,如果需要同时具备输出高电平的功能,则需要接上拉电阻,很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压,便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。(上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度 。阻值越大,速度越低功耗越小,所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。)

3. OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。

4. 可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系。这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。补充:什么是“线与”?:

在一个结点(线)上, 连接一个上拉电阻到电源 VCC 或 VDD 和 n 个 NPN 或 NMOS 晶体管的集电极 C 或漏极 D, 这些晶体管的发射极 E 或源极 S 都接到地线上, 只要有一个晶体管饱和, 这个结点(线)就被拉到地线电平上. 因为这些晶体管的基极注入电流(NPN)或栅极加上高电平(NMOS),晶体管就会饱和, 所以这些基极或栅极对这个结点(线)的关系是或非 NOR 逻辑. 如果这个结点后面加一个反相器, 就是或 OR 逻辑.

其实可以简单的理解为:在所有引脚连在一起时,外接一上拉电阻,如果有一个引脚输出为逻辑0,相当于接地,与之并联的回路“相当于被一根导线短路”,所以外电路逻辑电平便为0,只有都为高电平时,与的结果才为逻辑1。

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