二极管与削波器和钳位器等波形整形电路一起用于构建其他电路，例如限幅器和电压倍增器，我们将在本章中进行讨论。二极管还有另一个重要的应用，称为整流器，将在后面讨论。

限制器

限制器电路是我们在穿过这些推子和钳位器时经常遇到的另一个名称。限制器电路可以理解为限制输出电压超过预定值的电路。

这或多或少是削波器电路，不允许超过信号的指定值。实际上，削波可被称为极限极限。因此，限制可以理解为平滑削波。

下图显示了限幅器电路的一些示例-

限制器电路的性能可以从其传输特性曲线中了解。这样的曲线的示例如下。

在图表中指定了上限和下限，以指示限制器特性。这样的曲线图的输出电压可以理解为

$$ V_ {0} = L _ {-}，KV_ {i}，L _ {+} $$

哪里

$$ L _ {-} = V_ {i} \ leq \ frac {L _ {-}} {k} $$

$$ KV_ {i} = \ frac {L _ {-}} {k}

$$ L _ {+} = V_ {i} \ geq \ frac {L _ {+}} {K} $$

限制器类型

限制器的类型很少，例如

• 单极限制器-该电路以一种方式限制信号。

• 双极限制器-该电路以两种方式限制信号。

• 软限幅器-即使输入略有变化，该电路的输出也可能发生变化。

• 硬限幅器-输出不会随输入信号的变化而轻易改变。

• 单个限幅器-该电路使用一个二极管进行限幅。

• 双限幅器-该电路采用两个二极管进行限幅。

电压倍增器

在某些应用中，某些情况下需要倍增电压。借助于使用二极管和电容器的简单电路，可以轻松完成此操作。如果电压加倍，则这种电路称为电压倍增器。可以扩展为三倍频器或四倍频器等，以获得高直流电压。

为了更好地理解，让我们考虑一个将电压乘以2的电路。该电路可以称为倍压器。下图显示了倍压器的电路。

施加的输入电压将是交流信号，呈正弦波形式，如下图所示。

加工

可以通过分析输入信号的每个半周期来理解电压倍增电路。每个周期使二极管和电容器以不同的方式工作。让我们尝试理解这一点。

在第一个正半周期间-当施加输入信号时，电容器$ C_ {1} $被充电，二极管$ D_ {1} $被正向偏置。二极管$ D_ {2} $被反向偏置而电容器$ C_ {2} $没有电荷。这使得输出$ V_ {0} $为$ V_ {m} $

从下图可以理解。

因此，在0到$ \ pi $之间，产生的输出电压将为$ V_ {max} $。电容器$ C_ {1} $通过正向偏置二极管$ D_ {1} $充电以提供输出，而$ C_ {2} $不充电。该电压出现在输出端。

在负半周期间-此后，当负半周到来时，二极管$ D_ {1} $反向偏置，二极管$ D_ {2} $正向偏置。二极管$ D_ {2} $通过电容器$ C_ {2} $获取电荷，电容器C_ {2} $在此过程中被充电。电流然后流过电容器$ C_ {1} $放电。从下图可以理解。

因此，在从$ \ pi $到$ 2 \ pi $期间，电容器$ C_ {2} $两端的电压将为$ V_ {max} $。当电容器$ C_ {1} $被完全充电时，倾向于放电。现在，两个电容器的电压一起出现在输出上，即$ 2V_ {max} $。因此，此周期内的输出电压$ V_ {0} $为$ 2V_ {max} $

在下一个正半周期内-电容器$ C_ {1} $从电源充电，二极管$ D_ {1} $正向偏置。电容器$ C_ {2} $保持电荷，因为它找不到放电方式，二极管$ D_ {2} $反向偏置。现在，此周期的输出电压$ V_ {0} $从两个电容器中获得的电压一起出现在输出端，即$ 2V_ {max} $。

在下一个负半周期间-下一个负半周期间，电容器$ C_ {1} $再次从其满电荷放电，二极管$ D_ {1} $反向偏置，而$ D_ {2} $正向电容器充电$ C_ {2} $进一步充电以维持其电压。现在，此周期的输出电压$ V_ {0} $从两个电容器中获得的电压一起出现在输出端，即$ 2V_ {max} $。

因此，输出电压$ V_ {0} $在其整个操作期间保持为$ 2V_ {max} $，这使得电路成为倍压器。

电压倍增器通常用于需要高直流电压的地方。例如，阴极射线管和计算机显示器。

分压器

当使用二极管来倍增电压时，可以将一组串联电阻器制成一个小型网络来分压电压。这种网络称为分压器网络。

分压器是一种将较大的电压转换为较小的电压的电路。这是通过串联连接的电阻器完成的。输出将是输入的一小部分。输出电压取决于其驱动负载的电阻。

让我们尝试了解分压器电路的工作原理。下图是一个简单的分压器网络的示例。

如果我们尝试画出输出电压的表达式，

$$ V_ {i} = i \ left(R_ {1} + R_ {2} \ right)$$

$$ i = \ frac {V- {i}} {\ left(R_ {1} + R_ {2} \ right)} $$

$$ V_ {0} = i \：R_ {2} \ rightarrow \：i \：= \ frac {V_ {0}} {R_ {2}} $$

比较两者

$$ \ frac {V_ {0}} {R_ {2}} = \ frac {V_ {i}} {\ left(R_1 + R_ {2} \ right)} $$

$$ V_ {0} = \ frac {V_ {i}} {\ left(R_1 + R_ {2} \ right)} R_ {2} $$

这是获得输出电压值的表达式。因此，根据网络中电阻的电阻值对输出电压进行分压。添加了更多电阻，以具有不同分数的不同输出电压。

让我们有一个示例问题，以更多地了解分压器。

例

用两个串联电阻2kΩ和5kΩ计算输入电压为10v的网络的输出电压。

输出电压$ V_ {0} $由下式给出

$$ V_ {0} = \ frac {V_ {i}} {\ left(R_1 + R_ {2} \ right)} R_ {2} $$

$$ = \分数{10} {\左(2 + 5 \右)k \ Omega} 5k \ Omega $$

$$ = \分数{10} {7} \时间5 = \分数{50} {7} $$

$$ = 7.142v $$

上述问题的输出电压$ V_0 $为7.14v