在電子電路中，限幅電路扮演者至關(guān)重要的角色，它們確保信號(hào)不會(huì)超出既定的電壓范圍，從而保護(hù)敏感組件并維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。二極管限幅電路利用其單向?qū)щ娞匦?，?shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)幅度的限制。本文將深入討論三種主要的二極管限幅電路：正向偏置二極管限幅電路、負(fù)向偏置二極管限幅電路以及正負(fù)周期偏置限幅電路。

正向偏置二極管限幅電路：

正向偏置二極管限幅電路是最基本的限幅電路之一。在這種電路中，二極管的陽(yáng)極接地，陰極則連接到輸入信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)為正且大于二極管的開(kāi)啟電壓（一般為0.6至0.7伏特）時(shí)，二極管導(dǎo)通，輸出電壓被限制在開(kāi)啟電壓附近。對(duì)于輸入信號(hào)的負(fù)半周，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，因此輸出電壓跟隨輸入信號(hào)降低。這種電路主要用于限制正電壓峰值，保護(hù)后續(xù)電路不被過(guò)高的正電壓損壞。

在下圖中，顯示了一個(gè) 正偏置二極管限幅器電路 。該電路限制任何高于 +0.7+V BIAS的電壓。

正向偏置二極管限幅電路

負(fù)向偏置二極管限幅電路

負(fù)向偏置二極管限幅電路與正向偏置電路相反。在這種電路中，二極管的陽(yáng)極連接到輸入信號(hào)，陰極則連接到地。當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)且低于二極管的開(kāi)啟電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通，輸出電壓被限制在開(kāi)啟電壓附近。對(duì)于輸入信號(hào)的正半周，二極管截止，輸出電壓隨之上升。這種電路常用于限制負(fù)電壓峰值，確保電路元件不受過(guò)低電壓的影響。

與正偏置二極管限幅電路類(lèi)似，添加了一個(gè)與二極管串聯(lián)的偏置電壓，但極性相反 。偏置有助于二極管的反向偏置，與未偏置的二極管相比，正向偏置二極管需要增加的電壓。這種電路將任何電壓限制在 -0.7-VBIAS以下。

負(fù)向偏置二極管限幅電路

正負(fù)周期偏置限幅電路

正負(fù)周期偏置限幅電路結(jié)合了正向和負(fù)向偏置二極管限幅電路的特點(diǎn)，能夠在一個(gè)電路中同時(shí)限制正負(fù)電壓峰值。這種電路通常由一對(duì)二極管組成，一個(gè)用于限制正電壓峰值，另一個(gè)用于限制負(fù)電壓峰值。兩個(gè)二極管的公共連接點(diǎn)作為輸出，這樣無(wú)論輸入信號(hào)是正是負(fù)，總有一個(gè)二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)以限制輸出電壓。

為了夾住正負(fù)周期， 正負(fù)偏置二極管組合在一起 。根據(jù)限幅電路的要求或應(yīng)用，每個(gè)支路的偏置電壓可以相同或不同。此外，可以通過(guò)使用可變電壓源來(lái)制作可變電壓限幅電路。

正負(fù)周期偏置限幅電路

在上圖中，使用不同的偏置電壓來(lái)說(shuō)明正負(fù)循環(huán)期間的工作。對(duì)于正周期和負(fù)周期，削波分別發(fā)生在 +0.7+3=3.7V 和 -0.7-5=-5.7V。

非常低幅度信號(hào)的輸出波形在很大程度上被削波，導(dǎo)致方波。類(lèi)似地，高幅度信號(hào)在很小的范圍內(nèi)被削波，并在輸出端產(chǎn)生方波。二極管電路的應(yīng)用是消除輸入信號(hào)中的噪聲、波動(dòng)和尖峰。