限幅电路应用

限幅电路广泛地用于各种电子系统和设备中。它常用作波形变换、波形整形、过压保护及抗干扰等。

三极管限幅电路是利用三极管进入截止区或饱和区后输出不再受输入的影响来实现限幅作用的。这种电路 在形式上与放大电路相似，但工作点的选择应该有利于实现所需的限幅，而不是避免发生波形失真。三极管限幅电路的优点是兼有放大作用。但它在动态范围、耐压和反应速度等方面却不及二极管限幅电路。

图所示的限幅电路中，因二极管是串在输入、输出之间，故称它为串联限幅电路。图中，若二极管具有理想的开关特性，那么，当ui低于E时，D不导通，uO=E;当ui高于E以后，D导通，uO=ui。该限幅器的限幅特性如图Z1607所示，当输入振幅大于E的正弦波时，输出电压波形见图Z1608。可见，该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值E上，所以称这种限幅器为下限幅器。如将图中二极管极性对调，则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。

如将二极管和负载并联，则组成并联限幅器，见图Z1609。图中，当ui高于E时，D导通，uOs=E;当ui低于E时，D截止，uO=ui。它的限幅特性如图Z1610所示。显然，这是一个上限幅器。

将上、下限幅器组合在一起，就组成了如图Z1611所示的双向限幅电路，它的限幅特性如图Z1612所示。当输入一个振幅较大的正弦信号时，输出波形见图Z1613。

限幅电路按功能分为上限限幅电路、下限限幅电路和双向限幅电路三种。在上限限幅电路中，当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时，输出电压将随输入电压而增减;但当输入电压达到或超过上限电压时，输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样，信号幅度即在输出端受到限制。同样，下限限幅电路在输入电压低于某一下限电平时产生限幅作用。双向限幅电路则在输入电压过高或过低的两个方向上均产生限幅作用。

限幅器按电路构成分为二极管限幅电路和三极管限幅电路。图1为两种二极管下限限幅电路。图1a为串联式二极管下限限幅电路。输入信号 ui经二极管D和电阻R组成的分压器分压后成为输出电压u0。R下端加的电压Ec用来确定电路的门限电压。当ui高于Ec时二极管导通，其阻值很小,使u0几乎与ui

完全一样。当ui低于Ec时二极管截止，二极管的阻值近似无穷大,使u0几乎不受 ui的影响，而恒等于Ec。这样，输入信号电压中低于Ec的部分便被"削掉"。图2a、 b分别为下限限幅电路的输入和输出信号波形，表明这种电路的限幅作用。将图 1中的二极管反接即可实现上限限幅作用。将一上限限幅电路与一下限限幅电路串接，则可实现双向限幅。

限幅放大器电路功能是输入信号较小时，限幅放大器处于线性放大工作状态，输出跟随输入线性变化;当输入信号达到某一电平时，输出将不随输入信号的增加而变化，而维持在一定值上，即处于限幅工作状态。常用于信号整形。过电压保护等。