二极管中限幅电路的分析及其故障检测

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二极管是一种具有两个电极的器件，它容许电流从一个方向流过，由于这个特点，在电路当中，二极管经常被用来当做反向阻断来使用。利用二极管的两种工作状态，能够形成限幅电路。限幅电路是指对电路中某一点信号幅度大小进行限制，如果信号没有达到规定的大小，那么限幅电路就不会工作。这一过程就称为二极管限幅电路。那么当限幅电路出现问题时，如何进行故障处理呢？
           
          如图1所示是二极管限幅电路。在电路中，A1是集成电路（一种常用元器件），VT1和VT2是三极管（一种常用元器件），R1和R2是电阻器，VD1~VD6是二极管。
           
         

               
               
                图1二极管限幅电路

        结合上述信号波形来分析这个二极管限幅电路，当集成电路A1的①脚输出信号中的交流电压比较小时，交流信号的正半周加上直流输出电压U1，也没有达到VD1、VD2和VD3导通的程度，所以各二极管全部截止，对①脚输出的交流信号没有影响，交流信号通过R1加到VT1中。
         
        假设集成电路A1的①脚输出的交流信号其正半周幅度在某期间很大，见图2中的信号波形，由于此时交流信号的正半周幅度，加上直流电压已超过二极管VD1、VD2和VD3正向导通的电压值，如果每只二极管的导通电压是0.7V，那么3只二极管的导通电压是2.1V.由于3只二极管导通后的管压降基本不变，即集成电路A1的①脚最大为2.1V，所以交流信号正半周超出部分被去掉（限制），其超出部分信号其实降在了集成电路A1的①脚内电路中的电阻上（图2中未画出）。
       
        当集成电路A1的①脚直流和交流输出信号的幅度小于2.1V时，这一电压又不能使3只二极管导通，这样3只二极管再度从导通转入截止状态，对信号没有限幅作用。
       
        电路分析细节说明
       
        对于这一电路的具体分析细节说明如下。
       
        集成电路A1的①脚输出的负半周大幅度信号不会造成VT1过电流，因为负半周信号只会使NPN型三极管的基极电压下降，基极电流减小，所以无须加入对于负半周的限幅电路。
       
        上面介绍的是单向限幅电路，这种限幅电路只能对信号的正半周或负半周大信号部分进行限幅，对另一半周信号不限幅。另一种是双向限幅电路，它能同时对正、负半周信号进行限幅。
       
        引起信号幅度异常增大的原因是多种多样的，例如偶然的因素（如电源电压的波动）导致信号幅度在某瞬间增大许多，外界的大幅度干扰脉冲窜入电路也是引起信号某瞬间异常增大的常见原因。
       
        3只二极管VD1、VD2和VD3导通之后，集成电路A1的①脚上的直流和交流电压之和是2.1V，这一电压通过电阻R1加到VT1基极，这也是VT1最高的基极电压，这时的基极电流也是VT1最大的基极电流。
       
        由于集成电路A1的①脚和②脚外电路一样，所以其外电路中的限幅保护电路工作原理一样，分析电路时只要分析一个电路即可。
       
        根据串联电路特性可知，串联电路中的电流处处相等，这样可以知道VD1、VD2和VD3三只串联二极管导通时同时导通，否则同时截止，绝不会出现串联电路中的某只二极管导通而某几只二极管截止的现象。
       
        故障检测方法和电路故障分析
       
        对这一电路中的二极管故障检测，主要采用万用表欧姆档在路测量其正向和反向电阻大小，因为这一电路中的二极管不工作在直流电路中，所以采用测量二极管两端直流电压降的方法不合适。
       
        这一电路中二极管出现故障的可能性较小，因为它们工作在小信号状态下。如果电路中有一只二极管出现开路故障时，电路就没有限幅作用，将会影响后级电路的正常工作。
       
        本篇文章针对二极管中限幅电路进行了讲解。不仅对限幅电路的思路进行了总结，还对其中的电路细节进行分析说明，并在最后对限幅电路的故障维修进行较为全面的介绍，总的来说是一篇非常适合新手入门的文章。