快船电路

消除波形峰值的电路称为削波器 .下图显示了一个负剪刀。

拍板电路运行分析

此原理图是使用 Xcircuit 原理图捕获程序生成的。 Xcircuit 生成SPICE 网表如下图，除了用文本编辑器插入的第二行和最后一行的旁边。

*SPICE 03437.eps * A K ModelName D1 0 2 二极管 R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN(0 5 1k) .model diode d .tran .05m 3m .end 

限幅器：在 -0.7 V 处限幅负峰值。

正半周期

在 5 V 峰值输入的正半周期间，二极管反向偏置。二极管不导通。就好像二极管不存在一样。下图中的输出 V(2) 处的正半周不变。由于输出正峰值实际上覆盖了输入正弦波 V(1)，为了清晰起见，输入已在图中向上移动。在 Nutmeg（SPICE 显示模块）中，命令“plot v(1)+1)”完成此操作。

V(1)+1 实际上是 V(1)，一个 10 Vptp 的正弦波，为了显示清晰，偏移了 1 V。 V(2) 输出被二极管 D1 削波为 -0.7 V。

负半周期

在上图正弦波输入的负半周期间，二极管正向偏置，即导通。正弦波的负半周短路。对于理想二极管，V(2) 的负半周将被限制在 0 V。由于硅二极管的正向压降，波形被削波为 -0.7 V。除非模型声明中的参数另有说明，否则 spice 模型默认为 0.7 V。锗或肖特基二极管在较低电压下限幅。

仔细检查负削波峰（上图）会发现，当正弦波向 -0.7 V 移动时，它会跟随输入一小段时间。削波动作仅在输入正弦波超过 -0.7 V 后才有效。二极管在整个半周期内不导通，但在大部分时间内。

对称限幅电路

将反并联二极管添加到上图中的现有二极管会产生下图中的对称限幅器。

*SPICE 03438.eps D1 0 2 二极管 D2 2 0 二极管 R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN(0 5 1k) .model 二极管 d .tran 0.05m 3m .end 

对称限幅器：反并联二极管限幅正负峰值，留下 ± 0.7 V 输出。

二极管 D1 像以前一样将负峰值剪在 -0.7 V 处。附加二极管 D2 导通正弦波的正半周，因为它超过 0.7 V，即正向二极管压降。串联电阻上的剩余电压下降。因此，输入正弦波的两个峰值都在下图中被裁剪。网表如上图

二极管 D1 在负峰值期间导通时将其削波为 -0.7 V。 D2导通正峰值，削波0.7V

二极管限幅器的一般形式

二极管限幅器的最通用形式如下图所示。对于理想二极管，削波发生在削波电压 V1 和 V2 的电平上。然而，电压源已经过调整，以解决实际硅二极管 0.7 V 的正向压降。当二极管开始导通时，D1 削波为 1.3V +0.7V=2.0V。当 D2 导通时，D2 削波在 -2.3V -0.7V=-3.0V。

*SPICE 03439.eps V1 3 0 1.3 V2 4 0 -2.3 D1 2 3 二极管 D2 4 2 二极管 R1 2 1 1.0k V3 1 0 SIN(0 5 1k) .model 二极管 d .tran 0.05m 3m . 

D1 将输入正弦波削波为 2V。 D2 在 -3V 下剪辑。

上图中的裁剪器不必裁剪两个级别。要使用一个二极管和一个电压源在一个电平上进行削波，请移除另一个二极管和电源。

网表如上图。下图中的波形显示了 v(1) 在输出 v(2) 处的削波。

D1 将正弦波剪裁为 2V。 D2 剪辑在 -3V。

齐纳二极管限幅器

在“齐纳二极管”部分还有一个齐纳二极管限幅电路。齐纳二极管同时替代了二极管和直流电压源。

限幅电路的实际应用

限幅器的一个实际应用是防止放大的语音信号过度驱动下图中的无线电发射机。过度驱动发射器会产生会干扰其他电台的虚假无线电信号。理发器是一种保护措施。

Clipper 防止通过语音峰值过度驱动无线电发射器。

正弦波可以通过过度驱动限幅器来平方。另一个限幅器应用是保护集成电路的暴露输入。 IC 的输入连接到一对二极管，如上图的节点“2”。电压源由 IC 的电源轨代替。例如，CMOS IC 使用 0V 和 +5V。模拟放大器可能使用 ±12V 作为 V1 和 V2 源。

• 审查
• 由交流电压源驱动的电阻器和二极管对二极管两端观察到的信号进行削波。
• 一对反并联的硅二极管在 ±0.7V 处对称剪辑
• 限幅二极管的接地端可以断开连接并连接到直流电压以限幅在任意电平。
• 限幅器可以作为一种保护措施，防止信号超出限幅限制。

相关工作表：

• 限幅器和钳位电路工作表