1、什么是钳位二极管钳位的意思就是把位置卡住,在电路中就是限制电压,英文名:Clamp diode。是把输入电压变成峰值钳制在某一预定的电平上的输出电压,而不改变信号。工作原理同样是二极管的单向导电性。1、当二极管负极接地时,则正极端电路的电位比地高时,二极管会导通将其电位拉下来,即正极端电路被钳位零电位或零电位以下(忽略管压降)。2、当二极管正极接地时,则负极端电路的电位比地高时,二极管会截止,其电位将不会受二极管的任何影响。二钳位二极管电路分析为了方便大家记住这种应用,先上图,让大家都来分析下。1、负钳位二极管电路工作原理:Vi 正半周时;开始充电,电容 C 充电至 V 值,此时钳位二极管导通
2、,Vo=0V。Vi 负半周时,停止充电,电容上的电压为-V,同时加上负半周电压 -V,Vo=-2V。2、偏压型钳位二极管电路工作原理:Vi 正半周时,二极管 DON,C 被充电至 V 值(左正、右负) ,Vo=+V1(a) 或-V1(b)。Vi 负半周时,二极管 DOFF,RC 时间常数足够大,Vo=VC+Vi( 负半周)=2V 。三钳位二极管的应用说起钳位二极管的应用,小编深有体会,前段时间做高通 MSM8909 平台,经常遇到 GPIO 管脚被静电击穿,也就是 EOS,为什么这里会说到 GPIO?因为GPIO 内部电路结构中就有钳位二极管电路,话不多说,上图。如上图所示,我们来分析下。钳位
3、二极管 D1 的负极上拉的 GPIO 的参考电源 VDD,钳位二极管 D2 的正极接 GND。当输出电压大于 VDD;D1 导通,D2 截止,Pin 的电压为 VDD(忽略二级管的导通压降);当输入电压小于 GND;D1 截止,D2 导通,Pin 的电压为 GND(忽略二级管的导通压降);因此能够把输入电压的范围控制在GND,VDD之间,保护 Pin 不受损坏。那如何判定 GPIO 是否损坏呢?方法如下:首先,把万用表调到二极管档位,红表笔接主板的 GND,黑表笔接测试 GPIO管脚,此时是测量二极管 D2 是否损坏,测试值是二极管的导通值,一般范围0.4-0.6V,超出此范围为二极管击穿。其次,红表笔接测试 GPIO 管脚,黑表笔接 GND,此时是测量二极管 D1 是否损坏。