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更新時(shí)間:2024-06-27 21:00:06
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ABB模塊3HAC029818-001
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這個(gè)電路的關(guān)鍵點(diǎn)在于,電容 C 和負(fù)載電阻 R 的值要取的比較大,這樣當(dāng)電容通過(guò) R 進(jìn)行放電時(shí),時(shí)間常數(shù) τ=RC 會(huì)比較大,放電過(guò)程會(huì)非常緩慢。下面我們一步步分析其工作原理:
(1) 當(dāng)輸入電壓 vi 從 0 開(kāi)始增大時(shí),會(huì)給電容 C 充電,此時(shí)二極管正向?qū)āT?C 的右邊,二極管和電容并聯(lián),但由于電阻 R 值比較大,所以充電電流回路主要從二極管上走。又由于二極管的電阻非常?。ɡ硐雽?dǎo)通情況下近似短路),所以充電速度極快,我們可以近似認(rèn)為,電容上的電壓幾乎就是等于輸入電壓。
(2) 當(dāng)輸入電壓 vi 到達(dá)峰值 Vm 時(shí),電容上的電壓也幾乎等于這個(gè)峰值 Vm。之后,當(dāng)輸入電壓經(jīng)過(guò)峰值開(kāi)始下降時(shí),電容上的電壓此時(shí)超過(guò)了輸入電壓 vi,理論上講,電容此時(shí)應(yīng)該對(duì)輸入電源進(jìn)行放電。但是,如果要放電,則在電容右側(cè)的必須也要形成放電回路,但由于二極管只能單向?qū)ǎ寺凡煌?,所以放電電流只能?R 走,此時(shí)二極管截止,相當(dāng)于斷路狀態(tài)。
3) 前面說(shuō)過(guò),由于電阻 R 和電容 C 的值都取得很大,所以放電速度非常緩慢。當(dāng)輸入電壓經(jīng)過(guò)正峰值 Vm,再走到負(fù)半周,再變正,再回到正峰值 Vm 前,電容雖然一直在向輸入電源放電,但放電速度極其緩慢。所以當(dāng)輸入電壓再次達(dá)到正峰值 Vm 時(shí),電容上存儲(chǔ)的電壓只下降了很小一點(diǎn)點(diǎn),甚至可以近似認(rèn)為電容上存儲(chǔ)的電壓幾乎沒(méi)怎么變化,仍為 Vm。而輸入電壓 vi 大也就到 Vm,已經(jīng)沒(méi)什么資格給電容充電了。所以可以近似認(rèn)為,電容上存儲(chǔ)的電壓,從此一直保持為 Vm 不變。
(4) 接著結(jié)論就是順理成章的事情啦,從電路圖上可以得出,輸出電壓 vo 的表達(dá)式為:vo=vi-vC,根據(jù)上面的分析,電容電壓 vC 一直保持為 Vm 不變,則輸出電壓終可表達(dá)為:vo=vi-Vm,相當(dāng)于將輸入電壓向下平移了 Vm。
(5) 后再考慮一下非理想二極管的情況。對(duì)于非理想二極管,當(dāng)正向?qū)〞r(shí),其上有 0.7V 的壓降。根據(jù)上面“圖 2-5.03”的充電回路可以看出,電容上可充到的電壓為:Vm-0.7V,則終輸出電壓的表達(dá)式為:vo=vi-(Vm-0.7V)= vi-Vm+0.7V
(2) 偏置下鉗位電路
從上面的分析可看到,標(biāo)準(zhǔn)下鉗位電路只能將輸入波形向下平移 Vm,那如果我們要向下平移任意電平怎么辦?很簡(jiǎn)單,在二極管上再加個(gè)偏置電壓。
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