齐纳二极管钳位电路工作原理分析

齐纳二极管钳位电路

偏置电压的使用意味着可以精确地控制被截断的电压波形的量。但是使用电压偏置二极管限幅电路的主要缺点之一是它们需要额外的电动势电池源，这可能是也可能不是问题。

在不需要额外的电动势电源的情况下创建偏置二极管限幅电路的一种简单方法是使用齐纳二极管。

众所周知，齐纳二极管即稳压二极管，是另一种专门制造成在其反向偏置击穿区域工作的二极管，因此可用于电压调节或稳压二极管限幅应用。在正向区域，齐纳管的作用就像普通的硅二极管，导通时的正向压降为0.7V（700mV），与上述相同。

然而，在反向偏置区域中，电压被阻断，直到达到齐纳二极管击穿电压。此时，通过齐纳二极管的反向电流急剧增加，但即使齐纳电流I Z变化，器件两端的齐纳电压V Z也保持不变。

然后我们可以通过使用它们来剪切波形来使这个齐纳动作产生良好的效果，如图所示。

齐纳二极管工作原理-箝位电路

齐纳二极管的作用类似于偏置二极管钳位电路的工作原理，其偏置电压等于齐纳击穿电压。在该电路中，在波形的正半周期间，齐纳二极管反向偏置，因此波形被钳位在齐纳电压V ZD 1。在负半周期期间，齐纳管的作用类似于普通二极管，具有通常的0.7V结值。

我们可以通过使用齐纳二极管反向电压特性进一步发展这一想法，使用串联连接的背对背齐纳二极管来夹住波形的两半，如图所示。

全波齐纳二极管工作原理-箝位电路

来自全波齐纳二极管限幅电路的输出波形类似于先前的电压偏置二极管限幅电路的输出波形。输出波形将被齐纳在齐纳电压加上另一个二极管的0.7V正向电压降。因此，例如，正半周期将被钳位在齐纳二极管ZD 1和ZD 2的 0.7V之和，反之亦然，负半周期。

齐纳二极管采用多种电压制造，可用于在每个半周期给出不同的电压基准，与上述相同。齐纳二极管具有齐纳击穿电压，V Z范围为2.4至33伏，典型容差为1或5％。注意，一旦在反向击穿区域导通，全电流将流过齐纳二极管，因此必须选择合适的限流电阻R 1。