原创 用在脉冲形成电路中的高速箝位功能

可以使用箝位电路替代Schmitt触发器净化高频输入脉冲。

正反馈放大器是信号级脉冲形成电路的基础。这个设备确保了输入信号超过输入极限水平的类触发作用;在大多数情况下，输入信号为电压信号。最著名的触发器为Schmitt触发器(今年将庆祝发现70周年)。英国科学家OH Schmitt在1938年以两级运放带电流反馈的形式，发明了Schmitt触发器。这两个有源器件为电子管。

Schmitt触发器具有快速的优势，无论输入信号斜率多大，输出转换时间都恒定。这种作用导致I/O特性上出现磁滞。换句话说，在正输出转换之前，极限移动到较高值，转换到正输出水平之后，极限移动到较低的值。可以设置磁滞的数值——从零到——对用离散器件组成的Schmitt触发器电路。Schmitt电路在逻辑IC中广泛使用，磁滞相当大且确定。

另外，可以使用一个电路——快速响应电压限制器或箝位器——作为脉冲形成电路。输入电压范围比Schmitt触发器电路更窄，因为低输入电压时，电压界限不可变，电路为线性放大器。换句话说，由于它的非迟滞特性，输入电压的最终极限与输出电平转换的双边结果精确相等。图1显示这个电路的例子。图1中电压限制器为高度非线性负反馈的反向放大器。对–0.3到+0.6V范围的输出电压，每个二极管都是不传导的，所以反馈阻抗高。可选的Schottky势垒二极管的前置电压降决定这些电压界限(参考文献1)。因此，反向放大器的电压增益与运放的开环增益近似相等。

根据输出电压极性，无论何时输出电压超过这些限制，二极管D1、D2或D3开始导通。然后，放大器的差分增益分别降到–RI/2RD和–RI/RD的值，在这里，RD为单二极管的等效串联电阻。动作箝位输出电压到约0.8V，对大输入电压甚至为–0.4V。图中使用Analog Devices公司的AD8045 VHSIC(超高速集成电路)运放，因为其转换速率超过1V/ns(参考文献2)。

与中点和地之间带横向电阻RT1的两并联二极管相比，单反馈二极管，图1的电路为不对称限制结构。由D1、D2和RT1组成的箝位电路，与单二极管D3相比，为运放的输出和输入之间提供了更高的截止状态隔离度。当D3打开时，可以在输出波形上观察到约200MHz的微弱阻尼振荡。振荡表明D1和D2二极管接通初始阶段自身的削弱。