電子電路 - 箝位電路

箝位電路是在交流訊號上新增直流電平的電路。實際上，可以使用箝位電路將訊號的正峰值和負峰值置於所需的電平。由於直流電平發生偏移，箝位電路也稱為電平轉換器。

箝位電路包含電容等儲能元件。簡單的箝位電路包含一個電容、一個二極體、一個電阻器，如果需要，還可以包含一個直流電池。

箝位電路

箝位電路可以定義為包含二極體、電阻器和電容器的電路，它可以將波形移至所需的直流電平，而不會改變所施加訊號的實際外觀。

為了保持波形的週期，τ必須大於週期的一半（電容器的放電時間應較慢）。

$$τ = Rc$$

其中

電容器充放電的時間常數決定了箝位電路的輸出。

當使用電容耦合網路時（因為電容阻擋直流電），輸入中存在的直流分量會被抑制。因此，當需要恢復直流電時，使用箝位電路。

有幾種型別的箝位電路，例如

讓我們詳細瞭解一下它們。

箝位電路恢復直流電平。當訊號的負峰值被提升到零電平以上時，則稱該訊號為正箝位。

正箝位電路包含一個二極體、一個電阻器和一個電容器，它將輸出訊號移至輸入訊號的正部分。下圖說明了正箝位電路的構造。

最初，當輸入訊號施加時，電容器尚未充電，二極體處於反向偏置狀態。此時不考慮輸出。在負半週期，在峰值處，電容器的一個極板上充電為負，另一個極板上充電為正。電容器現在充電到其峰值Vm。二極體正向偏置並大量導通。

在下一個正半週期，電容器充電到正Vm，而二極體反向偏置並開路。此時電路的輸出為

$$V_{0}=V_{i}+V_{m}$$

因此，如上圖所示，訊號被正箝位。輸出訊號根據輸入訊號的變化而變化，但根據電容器上的電荷改變電平，因為它會新增輸入電壓。

如果正箝位電路用某個正參考電壓偏置，則該電壓將新增到輸出以提高箝位電平。使用此方法，帶有正參考電壓的正箝位電路的構造如下。

在正半週期，參考電壓透過二極體施加到輸出，並且隨著輸入電壓的增加，二極體的陰極電壓相對於陽極電壓增加，因此它停止導通。在負半週期，二極體正向偏置並開始導通。電容器兩端的電壓和參考電壓共同維持輸出電壓電平。

如果正箝位電路用某個負參考電壓偏置，則該電壓將新增到輸出以提高箝位電平。使用此方法，帶有正參考電壓的正箝位電路的構造如下。

在正半週期，電容器兩端的電壓和參考電壓共同維持輸出電壓電平。在負半週期，當陰極電壓小於陽極電壓時，二極體導通。這些變化使輸出電壓如上圖所示。

負箝位電路包含一個二極體、一個電阻器和一個電容器，它將輸出訊號移至輸入訊號的負部分。下圖說明了負箝位電路的構造。

在正半週期，電容器充電到其峰值vm。二極體正向偏置並導通。在負半週期，二極體反向偏置並開路。此時電路的輸出為

$$V_{0}=V_{i}+V_{m}$$

因此，如上圖所示，訊號被負箝位。輸出訊號根據輸入訊號的變化而變化，但根據電容器上的電荷改變電平，因為它會新增輸入電壓。

如果負箝位電路用某個正參考電壓偏置，則該電壓將新增到輸出以提高箝位電平。使用此方法，帶有正參考電壓的負箝位電路的構造如下。

雖然輸出電壓為負箝位，但由於所施加的參考電壓為正，因此輸出波形的一部分被提升到正電平。在正半週期，二極體導通，但輸出等於所施加的正參考電壓。在負半週期，二極體充當開路，電容器兩端的電壓形成輸出。

如果負箝位電路用某個負參考電壓偏置，則該電壓將新增到輸出以提高箝位電平。使用此方法，帶有負參考電壓的負箝位電路的構造如下。

二極體的陰極連線到小於零和陽極電壓的負參考電壓。因此，二極體在正半週期開始導通，早於零電壓電平。在負半週期，電容器兩端的電壓出現在輸出端。因此，波形被箝位到負部分。

限幅器和箝位器有很多應用，例如

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