二極體箝位電路

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二極體，作為一個基本的電子元器件，在許多電子電路系統項目中均有所應用；然而通過晶片哥拜訪的許多硬體開發工程師，發現一些二極體常用的經典電路還有不被熟悉，不被使用；因此晶片哥就和小夥伴們一起研究下一個被工程師忽視的二極體鉗位保護電路特性；




1，什麼是二極體？

二極體本質是一個PN結，具有單向導電性，電流只能從二極體的陽極流向陰極，且一般的導通壓降為0.7V左右；


2，二極體鉗位保護電路

此電路是二極體的鉗位保護電路，使Vin電壓被鉗位在VCC與GND之間；具體的工作原理：

當Vin電壓大於VCC時，顯然D2二極體導通，D1二極體截止關閉，Vout輸出的電壓等於VCC+0.7V；
當Vin電壓在VCC與GND之間時，則D1與D2二極體均截止關閉，Vout輸出的電壓等於Vin；
當Vin電壓小於GND時，那麼D1二極體導通，D2二極體截止關閉，Vout輸出的電壓等於GND-0.7V；


因此無論外界的輸入電壓Vin為多少，輸出的電壓Vout始終被鉗位限定在VCC+0.7與GND-0.7之間，這樣就保護Vout連接的後級電路，以免過壓損壞其他元器件；

3，應用電路場景

3.1 單片機的IO引腳保護：如外部輸入單片機內部的模擬量信號，為了防止模擬量信號過壓衝擊IO引腳內部電路，需要引入二極體的鉗位保護電路；如果單片機內部已集成此保護電路，則可以直接省去；


單片機內部集成圖
3.2 電平轉換：在不同的電路系統中，如A電路系統是5V邏輯電平，B電路系統是3.3V邏輯電平，那麼AB兩個電路系統實現通信則需要邏輯電平轉換，否則5V會損壞3.3V電源器件；此邏輯電平的轉換就可以通過簡單的二極體鉗位電路便可以實現，無需額外增加晶片；


二極體電平轉換電路
這些就是有關二極體的鉗位保護電路應用，你現在學會了嗎？是否還有更好的有關二極體電路設計應用，和晶片哥一起討論交流吧；

本文由【晶片哥】原創撰寫，喜歡就關注晶片哥，和晶片哥一起加油吧