Как диоды достигают зажима напряжения в системах связи?

1, основной принцип схемы диодного зажима
Ядро схемы диодного зажима состоит в том, чтобы использовать однонаправленную проводимость диода, чтобы ограничить напряжение сигнала в рамках заранее определенного диапазона уровней. Когда диод пережит вперед, он позволяет проходить ток, а падение напряжения на диоде относительно невелико (около 0,7 В для кремниевых диодов); Когда диод подвергается обратному смещению, он почти не проводит ток и демонстрирует высокое состояние сопротивления. Разумно разрабатывая цепь, диод может проводить, когда напряжение сигнала превышает предварительно установленную диапазон, тем самым зажимая напряжение на безопасном уровне.
2, Структура и рабочий механизм схемы зажима диодного зажима
Положительная цепь зажима
Положительная цепь зажима направлена ​​на то, чтобы закрепить отрицательный пик сигнала на нулевом уровне или определенного положительного уровня. Его основная структура включает в себя диод, конденсатор и нагрузочный резистор. Когда входной сигнал является отрицательным половиной цикла, диод проводит, а конденсатор заряжается через диод до пикового значения входного сигнала (за исключением падения напряжения диода). Когда входной сигнал попадает в положительный половинный цикл, диод выключается, а конденсатор остается заряженным. Его напряжение накладывается с положительным половиной цикла входного сигнала, так что отрицательный пик выходного сигнала зажимается на нулевом уровне или на заданный положительный уровень.
Негативная цепь зажима
С другой стороны, отрицательная цепь зажима зажимает положительный пик сигнала на нулевом уровне или определенном отрицательном уровне. Его принцип работы аналогичен принципу положительной схемы зажима, но направление диода противоположное. Когда входной сигнал находится в положительном половине цикла, диод проводится, а конденсатор заряжается до пикового значения входного сигнала (за исключением падения напряжения диода). Когда входной сигнал попадает в отрицательный половинный цикл, диод выключается, а напряжение конденсатора накладывается на отрицательный половинный цикл входного сигнала, так что положительное пиковое значение выходного сигнала зажимается на нулевом уровне или на предварительно отрицательном отрицательном уровне.
3, выбор параметров ключа для схемы диодного зажима
Выбор диодов
Выбор подходящего диода имеет решающее значение для производительности цепи зажима. Факторы, которые следует учитывать, включают напряжение проводимости диода, напряжение обратного разрушения, максимально допустимый ток и скорость переключения. В системах связи Шоттки или сверхбыстрые диоды восстановления с быстрой скоростью переключения и низким напряжением проводимости обычно выбираются, чтобы гарантировать, что цепь зажима может быстро реагировать на изменения сигнала и снизить энергопотребление.
Выбор конденсаторов и резисторов
Выбор емкости и сопротивления напрямую влияет на постоянную времени (τ=rc) схемы зажима, которая, в свою очередь, влияет на эффект зажима. Большее значение емкости может обеспечить более стабильное напряжение зажима, но оно увеличит время отклика цепи; Меньшее значение сопротивления может ускорить скорость зарядки и сброса конденсатора, но может увеличить энергопотребление. Следовательно, Trade -, и выбор должен быть сделан на основе конкретных требований приложения.
Влияние постоянного времени
Постоянная времени определяет скорость зарядки и разрядки конденсаторов, тем самым влияя на время отклика и стабильность цепи зажима. Когда постоянная времени намного больше, чем период входного сигнала, цепь зажима может более точно отслеживать пиковое значение входного сигнала; Когда постоянная времени невелика, схема зажима может не реагировать своевременно своевременно, что приводит к плохой производительности зажима. Следовательно, при разработке цепи зажима необходимо установить разумную постоянную времени, чтобы обеспечить эффект зажима.
4, применение схемы диодного зажима в системе связи
Обработка сигнала
В системах связи могут влиять такие факторы, как шум и искажения во время передачи. Внедряя схему диодного зажима, напряжение сигнала может быть ограничено в безопасном диапазоне, чтобы предотвратить перегрузку или искажение сигнала. Например, в аудио усилителе можно использовать цепь зажима для защиты динамика от повреждения, вызванного чрезмерным напряжением; При обработке видеосигнала схемы зажима могут гарантировать, что амплитуда сигнала находится в пределах указанного диапазона и улучшить качество изображения.
Защита энергии
Схема диодного зажима также играет важную роль в цепи питания оборудования связи. Когда в напряжении питания есть переходное перенапряжение, цепь зажима может быстро провести и высвобождать энергию перенапряжения на землю, тем самым защищая последующую цепь от повреждения. Например, добавление цепи зажима к входу питания может предотвратить перенапряжение, вызванное ударами молнии, электростатическим разрядом и т. Д. От повреждения оборудования.
анти - помехи
Электромагнитное помехи (EMI) является общей проблемой в системах связи. Внедряя цепи зажимы, диапазон колебаний напряжения сигнала может быть ограничен, что уменьшает влияние электромагнитных помех на передачу сигнала. Например, в высоких цифровых цепях- схемы зажима могут предотвратить вмешивание напряжений на линии сигналов от нормальной работы других цепей.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd__mdbemberbement