Comment les diodes réalisent-elles le serrage de tension dans les systèmes de communication?

1, le principe de base du circuit de pince à diodes
Le noyau d'un circuit de serrage de diode consiste à utiliser la conductivité unidirectionnelle de la diode pour limiter la tension de signal dans une plage de niveau prédéterminée. Lorsque la diode est biaisée vers l'avant, elle permet au courant de passer et la chute de tension à travers la diode est relativement petite (environ 0,7 V pour les diodes de silicium); Lorsque la diode est biaisée inverse, elle ne conduit presque pas le courant et présente un état de résistance élevé. En concevant raisonnablement le circuit, la diode peut effectuer lorsque la tension de signal dépasse la plage prédéfinie, serrant ainsi la tension à un niveau sûr.
2, Structure et mécanisme de travail du circuit de pince à diodes
Circuit de pince positif
Le circuit de pince positif vise à serrer le pic négatif du signal au niveau zéro ou un certain niveau positif. Sa structure de base comprend une diode, un condensateur et une résistance de charge. Lorsque le signal d'entrée est un demi-cycle négatif, la diode effectue et le condensateur charge à travers la diode à la valeur de crête du signal d'entrée (moins la chute de tension de diode). Lorsque le signal d'entrée entre dans le demi-cycle positif, la diode est désactivée et le condensateur reste chargé. Sa tension est superposée au demi-cycle positif du signal d'entrée, de sorte que le pic négatif du signal de sortie est serré au niveau zéro ou à un niveau positif prédéfini.
Circuit de pince négatif
Le circuit de serrage négatif, en revanche, serre le pic positif du signal au niveau zéro ou un certain niveau négatif. Son principe de travail est similaire à celui d'un circuit de pince positif, mais la direction de la diode est opposée. Lorsque le signal d'entrée est dans le demi-cycle positif, la diode effectue et le condensateur charge à la valeur de crête du signal d'entrée (moins la chute de tension de diode). Lorsque le signal d'entrée entre dans le demi-cycle négatif, la diode est désactivée et la tension du condensateur est superposée au demi-cycle négatif du signal d'entrée, de sorte que la valeur de pic positive du signal de sortie est serrée à un niveau zéro ou un niveau négatif prédéfini.
3, sélection des paramètres de clé pour le circuit de pince à diode
Sélection de diodes
Le choix de la diode appropriée est crucial pour les performances du circuit de pince. Les facteurs à considérer comprennent la tension de conduction de la diode, la tension de panne inversée, le courant maximal autorisé et la vitesse de commutation. Dans les systèmes de communication, les diodes Schottky ou les diodes de récupération ultrarapides avec une vitesse de commutation rapide et une faible tension de conduction sont généralement sélectionnées pour garantir que le circuit de pince peut rapidement répondre aux changements de signal et réduire la consommation d'énergie.
Sélection de condensateurs et de résistances
La sélection de la capacité et de la résistance affecte directement la constante de temps (τ=RC) du circuit de serrage, qui à son tour affecte l'effet de serrage. Une valeur de capacité plus grande peut fournir une tension de serrage plus stable, mais elle augmentera le temps de réponse du circuit; Une valeur de résistance plus petite peut accélérer la vitesse de charge et de décharge du condensateur, mais peut augmenter la consommation d'énergie. Par conséquent, le commerce - OFFS et les choix doivent être effectués en fonction des exigences d'application spécifiques.
L'influence du temps constant
La constante de temps détermine la vitesse de charge et de décharge des condensateurs, affectant ainsi le temps de réponse et la stabilité du circuit de pince. Lorsque la constante de temps est beaucoup plus grande que la période du signal d'entrée, le circuit de serrage peut suivre plus précisément la valeur de crête du signal d'entrée; Lorsque la constante de temps est petite, le circuit de serrage peut ne pas être en mesure de répondre aux changements de signal en temps opportun, entraînant de mauvaises performances de serrage. Par conséquent, lors de la conception d'un circuit de serrage, il est nécessaire de définir une constante de temps raisonnable pour assurer l'effet de serrage.
4, application du circuit de pince à diodes dans le système de communication
Traitement du signal
Dans les systèmes de communication, les signaux peuvent être affectés par des facteurs tels que le bruit et la distorsion pendant la transmission. En introduisant un circuit de pince à diode, la tension de signal peut être limitée dans une plage de sécurité pour empêcher la surcharge ou la distorsion du signal. Par exemple, dans un amplificateur audio, un circuit de pince peut être utilisé pour protéger l'orateur des dommages causés par une tension excessive; Dans le traitement du signal vidéo, les circuits de serrage peuvent garantir que l'amplitude du signal se situe dans une plage spécifiée et améliorer la qualité de l'image.
Protection de l'énergie
Le circuit de pince à diode joue également un rôle important dans le circuit d'alimentation de l'équipement de communication. Lorsqu'il y a une surtension transitoire dans la tension d'alimentation, le circuit de pince peut rapidement effectuer et libérer l'énergie de surtension à la terre, protégeant ainsi le circuit suivant des dommages. Par exemple, l'ajout d'un circuit de pince à l'entrée d'alimentation peut empêcher la surtension causée par des coups de foudre, une décharge électrostatique, etc.
Interférence anti -
L'interférence électromagnétique (EMI) est un problème courant dans les systèmes de communication. En introduisant des circuits de pince, la plage de fluctuation de la tension du signal peut être limitée, réduisant l'impact de l'interférence électromagnétique sur la transmission du signal. Par exemple, dans les circuits numériques élevés -, les circuits de serrage peuvent empêcher les pointes de tension sur les lignes de signal en interférant avec le fonctionnement normal d'autres circuits.
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