补偿二极管信号整流器的正向压降

我正在阅读《电子艺术》，他们正在显示此电路：

它表示D ₁通过提供0.6V的偏压来补偿D ₂的正向压降。我完全不了解这个电路。+ 5V是外部5v电源吗？如何补偿？

的，和电路基本上创建在所述电容器的另一侧上的0.6V偏压，使得在信号的正摆动不必克服0.6V障碍。 和构成并联稳压器。结果，将0.6V电压传送到处于导电边缘的。因此，只需要将输入端的正向上升幅度很小，即可使其导通。因为输入是电容耦合的，所以它是纯交流电。它的摆幅叠加在电容器另一侧的偏置电压之上。5V电源仅来自电路其余部分的某个地方。没什么特别的。$R_1$$R_3$$D_1$$D_1$$R_3$$D_2$

也许您可以通过重画电路来使电压从上到下下降，从而获得不同的见解。在此视图中，我们突出显示了如何将输入偏置到0.6V，但输出却比该偏置低0.6V，这是D1的压降所致。因此，例如，假设输入产生一个0.1V的正摆幅。这在D2的顶部（偏置的整个点）变为0.7V。在D2的底部，该摆幅再次为0.1V。D2让足够的电流通过，以使R2两端具有0.1V的电压。

0.1V的负摆幅变为0.5V。但这不能在D2的底部产生-0.1V的输出。那是胡说八道，因为它超出了我们的供应范围。0.5V不足以正向偏置D2，因此输出为0V，由R2拉至地，R2几乎没有电流流过该电压以产生任何电压。

R1的目的是充当灵活的连接，以将参考信号0.6的电压从注入信号的点分离出来，该信号必须相当坚硬，相反，信号必须自由地在0.6V左右摆动。R1还保护二极管免受输入电流摆幅的影响。如果我们用电线代替R1，它将无法工作，因为信号将尝试移动D1顶部的电压，D1的阴极固定到地。输入的正摆幅将通过D1释放电流，从而对其造成滥用。这会产生较差的输入阻抗，导致无法在D2上或D2下方产生正确的电压。

另一方面，如果使R1变大，则补偿减小，因为参考电压能够对偏置施加较少的控制。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

为了使仿真更好，让我们将电容器做得更大：10 uF。然后，我们可以使用一个不错的低频，例如1000 Hz，它无法很好地通过100 pF电容器传递到小于1K的阻抗。另外，让我们连接一个幅度为3V的信号源。如果运行时域仿真，您将看到输出波形被精确地切成两半。

我被同一条路困住了，发现了很多我不了解的东西。因此，我将尽我的解释。如果您发现任何错误，请告诉我，我会纠正。还请阅读其他答案，因为它们提供了非常有价值的高级见解。

首先，请确保您了解二极管的压降（如果不是Google的话）。二极管“消耗”您输入的〜0.6-0.7V，换句话说，二极管两端的电压约为0.6V。由于串联电压的总和，这意味着R3的电压约为4.3V（电流源的5V减去二极管的0.6V）。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

${1\over 11}\cdot 0.6V$${10\over 11}\cdot 0.6V$

^{模拟该电路}

更复杂的是，R1和R2之间还有另一个二极管。您可能会争辩说，D2两端还会有一个0.6V的压降，这意味着R1和R2两端将分别为0V，即根本没有电流流过。实际上，即使在达到0.6V阈值之前，二极管也会让一些电流通过。如果您对电路进行仿真，则它将以20μA的电流计算出压降仅为0.4V。因此，会有非常小的电流流经D2端，而大部分电流（4300μA或99.5％）流经D1。但是正如您所看到的，在两种情况下，SIG进入电路的点仍将处于〜0.6V电位。

^{模拟该电路}

现在，难题的最后一部分是信号和0.6V如何相加。换句话说，这两个电压如何叠加。我建议通读它的工作原理，如果不清楚，下面的简短示例说明了这一概念：您可以将电容器视为一个电压源，然后分别计算每个电压源的电压，然后将它们累加。

^{模拟该电路}

因此，如果在信号上升沿放电0.1V，则电势将为0.6V + 0.1V，二极管会去除其中的0.6V，因此输出仅会再次看到0.1V（对于误差，可减去可忽略的较小电压）。

通过R3的外部5V电源在D1的阳极上产生约0.6V的电压。现在忽略输入信号。D1上的0.6V电平通过R1传输到D2的阳极。

由于D2的阴极通过10k电阻连接至0V，因此D2处于导电的边缘-在这里，您需要将其用于信号的半体精密半波整流。

信号到达D2的阳极，所有正值将进一步增强D2的正向偏置，因此信号的正半周期通过R2传输到输出。

由于D2处于正向偏置的风口浪尖，因此信号的任何负部分将减小D2的正向偏置并关闭器件，因此负半周期不会通过D2。

适当的分析将显示信号中点附近的失真（在输出波形上），但作为第一近似值，它将与精密半波整流器有合理的相似之处。