限幅器

波形整形電路是產生所需輸出波形的電子電路。這些電路執行兩個功能：

波形整形電路有兩種型別：限幅器和鉗位器。本章將詳細講解限幅器。

基於運算放大器的限幅器

限幅器是一種電子電路，它透過去除高於或低於參考值的輸入部分來產生輸出。這意味著限幅器的輸出在除限幅部分以外與輸入相同。因此，限幅器輸出的峰峰值始終小於輸入。

限幅器的主要優點是它們可以消除交流訊號幅度中不需要的噪聲。

根據輸入的限幅部分，限幅器可以分為以下兩種型別：

這些將在下面詳細討論：

正限幅器是一種僅限幅輸入訊號正部分的限幅器。

正限幅器的電路圖如下所示：

在上圖所示電路中，正弦電壓訊號$V_{t}$施加到運算放大器的同相端。參考電壓$V_{ref}$的值可以透過改變電阻$R_{2}$來選擇。

下面解釋了上圖所示電路的工作原理：

如果輸入電壓$V_i$的值小於參考電壓$V_{ref}$的值，則二極體D₁導通。然後，上面給出的電路表現為電壓跟隨器。因此，上述電路的輸出電壓$V_{0}$將與輸入電壓$V_{i}$相同，對於$V_{i}$ < $V_{ref}$。
如果輸入電壓$V_{i}$的值大於參考電壓$V_{ref}$的值，則二極體D₁將截止。現在，運算放大器以開環方式工作，因為反饋路徑是斷開的。因此，上述電路的輸出電壓$V_{0}$將等於參考電壓$V_{ref}$的值，對於$V_{i}$ > $V_{ref}$。

對於正參考電壓$V_{ref}$，正限幅器的輸入波形和相應的輸出波形如下所示：

負限幅器是一種僅限幅輸入訊號負部分的限幅器。您可以透過在正限幅器電路中反轉二極體並採用參考電壓的反極性來獲得負限幅器的電路。

負限幅器的電路圖如下所示：

在上圖電路中，正弦電壓訊號$V_{i}$施加到運算放大器的同相端。參考電壓$V_{ref}$的值可以透過改變電阻$R_{2}$來選擇。

負限幅器電路的工作原理解釋如下：

如果輸入電壓$V_{t}$的值大於參考電壓$V_{ref}$的值，則二極體D₁導通。然後，上述電路表現為電壓跟隨器。因此，上述電路的輸出電壓$V_{0}$將與輸入電壓$V_{i}$相同，對於$V_{i}$> $V_{ref}$。

如果輸入電壓$V_{i}$的值小於參考電壓的值，則二極體D₁將截止。現在，運算放大器以開環方式工作，因為反饋路徑是斷開的。因此，上述電路的輸出電壓$V_{0}$將等於參考電壓$V_{ref}$的值，對於$V_{i}$ < $V_{ref}$。

對於負參考電壓$V_{ref}$，負限幅器的輸入波形和相應的輸出波形如下所示：

列印頁面