二极管D1在该斜坡发生器电路中的作用是什么？

下面的电路是用于开关电源的斜坡发生器，用于生成用于补偿的锯齿信号，但我真的不了解二极管D1在电路中的作用是什么？

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

二极管负责锯齿的快速下降。

当输入电压高时，电容器（C1）通过电阻充电，二极管关闭。当输入电压再次变低时，二极管导通，电荷从电容器流向输入。二极管的导电性比电阻器好得多，因此电容器的电压下降必须更快。如果将二极管取出，则会产生三角波。因此，您可以说二极管切断了三角形的下半部分。

正如其他人提到的那样，这不会给您带来巨大的锯齿波，但有时它足够接近。

更高级的说明：RC电路在技术上会产生指数衰减，而不是线性斜率。但是方波仅在〜8.3us处较高，并且RC电路的时间常数为〜15.2us。一个时间常数的前半段的上升是线性的：

方波不是此的最佳来源。您想要的是一个高占空比脉冲。方波将在下降沿之后为您提供较长的平坦部分：

我假设电路的输入是矩形波，而输出波形的形状实际上是近似锯齿形的。

锯齿信号看起来像这样：-

而且您不能仅从电阻器和电容器获得合理的锯齿信号，因为电容器的充电速率和放电速率相等，并且您会收到“近”三角波，如下所示：-

请注意，充电速率和放电速率相同。因此，要获得锯齿波，您需要给电容器放电的速度要比对其充电快得多，因此，当输入波变低时，电容器会通过二极管更快地放电。

让我们尝试分析此电路。

您没有说方波的幅度或偏差是多少。假设您有一个0到10伏之间的单极方波。我们还假设电压源是理想的。

现在让我们假设，紧接在t = 0之前，一切都在0，而在t = 0时，方波达到10伏。

$\frac{1}{120\times10^3}$

二极管反向偏置，因此二极管中的电流可以忽略不计。电容器开始通过电阻以的电流充电$\frac{10}{39*10^3}$

$\frac{10}{39*10^3}\times\frac{1}{120*10^3} = \frac{V_\mathrm{peakin}}{4.68\times10^9}$$\frac{\frac{10}{4.68\times10^9}}{0.39\times10^{-9}} = \frac{10}{1.8252} \approx 5.47$

$10 \times (1 - e^{-\frac{\frac{1}{120\times10^3}}{39 * 10^3 \times 0.39 \times 10^-9 }}) \approx 4.22$

现在，源切换回零。二极管现在承受4.22伏的正向电压。这将导致大的正向电流。

$V=0.67I+0.95$

因此，二极管中有非常大的电流，这将使电容器迅速放电。经验法则是，经过5个时间常数后，电容器几乎完全放电。使用约0.67欧姆的有效电阻，我们的时间常数为0.26纳秒，因此，在几纳秒内，电容器大部分会放电。

但是，二极管无法将电容器放电至零，因为当电压下降至0.7伏左右时，电流将迅速下降。此时，电阻将缓慢放电。

因此，我们有一个略微非线性的上升斜率，然后是由二极管引起的非常迅速的下降斜率至0.7伏左右，然后逐渐下降直到下一个脉冲。换句话说，我们有锯齿波的粗略近似。