钳位电路
1、什么是钳位？
答： 钳位是指将某点的电位限制在规定电位的措施。
2、钳位电路有哪些？
答：钳位电路按照平移电压分为正钳位电路、负钳位电路；按照电路结构可分为简单钳位和带偏差的钳位电路。
3、钳位电路的工作原理是什么？（为简化分析，以下均假设二极管为理想的，时间常数RC远大于信号周期）
正钳位电路
简单的正钳位电路
电路：
工作原理：
以输入正弦信号为例进行分析。
（1）0~T/2，uI>0，
假设t=0时刻电容未充电，则此时 UD-= uI >0，又UD+= 0V，即 UD= - uI <0，D截止，
电容充电，充电回路如图所示，但由于时间常数RC很大，uC变化不大，可以认为uO= uI 。
（2）T/2~t1，uI<0，因为UD+= 0V，UD-≈uI <0， 即 UD= - uI >0，D导通，uO= 0。
电容充电，电容回路如下图所示，与正半周情况不同，此时二极管视为短路，电容充电回路的时间常数很小，uC可迅速充至峰值UM。
（3）t1时刻uC已充至峰值UM，t1~T，uI<0，且|uI|< UM，UD+= 0V，UD-≈uI+ UM >0， 即UD= - uI - UM <0，D截止，uO= uI+UM，即与输入信号相比，输出信号有了大小为UM的直流偏移量。
（4）T~ 3T/2，uI>0，UD+= 0V，UD-≈uI+ UM >0，即UD= - uI - UM <0，D截止，uO= uI+UM，与输入信号相比，输出信号具有大小为UM的直流偏移量。
（5）3T/2~ 2T，uI<0，且|uI|< UM ，UD+= 0V，UD-≈uI+ UM >0，即UD= - uI - UM <0，D截止，uO= uI+UM，与输入信号相比，输出信号具有大小为UM的直流偏移量。
因此，在稳定状态下，uO= uI+UM，与输入信号相比，输出信号具有大小为UM的直流偏移量。
具有偏置的正钳位电路
电路：
工作原理：
以输入正弦信号为例进行分析，假设UM >E。
（1）0~T/2，uI>0，
假设t=0时刻电容未充电，此时，UD-=0 ， 又UD+= E，则UD= E >0，D导通，二极管视为短路，电容迅速充电至E， UC = E ，充电回路如下图所示。
接下来，UD+= E，UD-=uI +E，即UD= - uI<0，D截止，uO= uI+ E。
（2）T/2~ t1 ，uI<0，UD+= E，UD-=uI +E，即UD= - uI>0，D导通，uO= E。
此时，电容C迅速充电至E+UM， UC = E+UM 。
（3） t1 ~T，uI<0，UD+= E，UD-=uI + E+UM >E ，即UD=-uI-UM<0，D截止， uO= uI+UM+E 。
与输入信号相比，输出信号具有大小为UM +E的直流偏移量。
（4）T~3T/2，uI>0，UD+= E，UD-=uI+E+UM >0，即UD=-uI-UM <0，D截止，uO= uI+UM+E。与输入信号相比，输出信号具有大小为UM +E的直流偏移量。
（5）3T/2~ 2T，uI<0，且|uI|< UM ，UD+= E，UD-= uI + E+UM ，即UD= - uI - UM <0，D截止，uO= uI+UM+E 。与输入信号相比，输出信号具有大小为UM +E的直流偏移量。
因此，在稳定状态下，uO= uI+UM+E，与输入信号相比，输出信号具有大小为UM +E的直流偏移量。
负钳位电路
简单的负钳位电路
电路：
工作原理：以输入方波信号为例进行分析。
（1）0~T/2，uI=UM>0，假设t=0时刻电容未充电，则 UD+= uI >0 ，又UD-= 0V，即 UD= -uI >0，D导通， uO= 0，在此区间，二极管视为短路，电容充电，且充电时间常数很小，充电回路如下图所示，UC很快充至UM 。
（4）在第二个负半周内，uI=﹣UM，UD-= 0V，UD+=﹣2UM <0，即UD =﹣2UM <0，D截止， uO=-2UM。
因此，uO= uI-UM，与输入信号相比，输出具有大小为-UM的直流偏移量。
具有偏置的负钳位电路
电路：
工作原理：
（1）0~T/2，uI=UM >0，UD+=UM， 又UD-=E，则UD=UM-E>0，D导通，UO=E。
二极管视为短路，电容迅速充电至UM -E， UC = UM -E ，充电回路如下图所示。
（2）T/2~ T ，uI=-UM <0，UD+=E-2UM ， UD-= E，则UD=-2UM<0，D截止，UO= E-2UM。
（3）在第二个正半周内，由于第一个负半周T/2~T时间段内 ，电容C通过R放电（即使时间常数很大），使得UC略小于UM-E ，UD-=E，UD+=UM-UC>0，即UD=UM-UC-E>0，D导通，电容C再次充电至UM-E，uO= E。
（4）第二个负半周内， uI=﹣UM，UD-= E，UD-= 0V，UD+=﹣2UM + E <0，即UD =﹣2UM <0，D截止， uO=﹣E2UM+ E。
因此，uO= uI-UM+E ，与输入信号相比，输出信号具有大小为-UM +E的直流偏移量。
总结
正钳位电路
负钳位电路
，与输入信号相比，输出信号具有大小为-UM +E的直流偏移量。
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