鉗位二極管原理,鉗位二極管和穩壓二極管-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-12-29
鉗位是指限制電路中某點的電動勢在某個值/范圍內，而用作鉗位的二極管則稱為鉗位二極管。
鉗位二極管其中的一端所接的電位必須是恒壓的，即假設該端的電位不會發生變化，作為參考電位端。而另一端則為被鉗端，該端的電位是會發生改變的，是需要進行限制的端。通過二極管的鉗位作用將被鉗端的電位強制拉向參考端，這就稱之為鉗位。
鉗位與穩壓的區別：鉗位是將某點的電位進行限制，使其不大于或者不小于參考端的值，該點的電位是可變的，是利用二極管的正向導通特性來進行鉗位。穩壓是將某點的電位穩定在某個恒定的值，電位不可改變，是利用二極管的反向擊穿特性來進行穩壓。
穩壓二極管進行輸入電壓的穩壓示意圖：
從以上示例中可知，因為穩壓二極管能夠穩定某點電壓，所以穩壓二極管本質上是一種特殊的鉗位二極管。
鉗位二極管是利用二極管的正向特性（導通）和反向特性（斷路）來進行電位的鉗制，實際中常用到的有單向鉗位電路和雙向鉗位電路。
1.單向鉗位電路
單向鉗位電路可以將電路中某點的電動勢鉗制在固定值。
下圖即為針對Usc點的鉗位電路設計，圖中Usc處的電壓究竟是多少呢？以伏安特性曲線知識為基礎，兩種分析方法：
假設法
假設Usc=6.7V，則D1、D2均正向偏置，但若D2正向偏置，則Usc會被D2強制下拉到2.7V，與Usc的初始假設矛盾。
假設Usc=2.7V，則D2正向偏置，D1反向偏置，即斷路，這樣分析，電路不矛盾。
所以，Usc=2.7V。
常識判斷法
根據“水往低處流”的基本常識，12V→6V與12V→2V，電流會更傾向于往2V的地方流動，所以粗略分析，Usc處的電壓為2.7V的概率會更大。
圖中Usc處電壓被鉗制在2.7V，這便是單向鉗位電路的作用。
2.雙向鉗位電路
雙向鉗位電路可以將電路中某點的電動勢鉗制在某個范圍值。
下圖中，在引腳Pin處上下各添加了1個鉗位二極管，那么Pin引腳處的電壓被鉗制在多少呢？
雙向鉗位電路
依然根據伏安特性曲線分析：
當輸入Internal電壓大于VDD時，D1導通，D2截止，Pin的電壓為VDD+0.7V（約為VDD)；
當輸入Internal電壓小于GND時，D1截止，D2導通，Pin的電壓為GND-0.7V約為GND)；
故Pin腳的輸入電壓始終在VDD~GND范圍之間，這便是雙向鉗位電路的作用。
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