說(shuō)起二極管，大家無(wú)人不知無(wú)人不曉，那你知道什么是鉗位二極管嗎？也許就沒(méi)幾個(gè)人知道了，你知道鉗位二極管的應(yīng)用嗎？更沒(méi)幾個(gè)人知道。今天就來(lái)侃侃鉗位二極管！
一
什么是鉗位二極管
鉗位的意思就是把位置卡住，在電路中就是限制電壓，英文名：Clamp diode。是把輸入電壓變成峰值鉗制在某一預(yù)定的電平上的輸出電壓，而不改變信號(hào)。工作原理同樣是二極管的單向?qū)щ娦浴?/div>
1、當(dāng)二極管負(fù)極接地時(shí)，則正極端電路的電位比地高時(shí)，二極管會(huì)導(dǎo)通將其電位拉下來(lái)，即正極端電路被鉗位零電位或零電位以下（忽略管壓降）。
2、當(dāng)二極管正極接地時(shí)，則負(fù)極端電路的電位比地高時(shí)，二極管會(huì)截止，其電位將不會(huì)受二極管的任何影響。
二
鉗位二極管電路分析
為了方便大家記住這種應(yīng)用，先上圖，讓大家都來(lái)分析下。
1、負(fù)鉗位二極管電路
工作原理：
Vi正半周時(shí)；開(kāi)始充電，電容C充電至V值，此時(shí)鉗位二極管導(dǎo)通，Vo=0V。
Vi負(fù)半周時(shí)，停止充電，電容上的電壓為-V，同時(shí)加上負(fù)半周電壓-V，Vo=-2V。
2、偏壓型鉗位二極管電路
工作原理：
Vi正半周時(shí)，二極管DON，C被充電至V值(左正、右負(fù))，Vo=+V1(a)或-V1(b)。
Vi負(fù)半周時(shí)，二極管DOFF，RC時(shí)間常數(shù)足夠大，Vo=VC+Vi(負(fù)半周)=2V。
三
鉗位二極管的應(yīng)用
說(shuō)起鉗位二極管的應(yīng)用，小編深有體會(huì)，前段時(shí)間做高通MSM8909平臺(tái)，經(jīng)常遇到GPIO管腳被靜電擊穿，也就是EOS，為什么這里會(huì)說(shuō)到GPIO？因?yàn)镚PIO內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)中就有鉗位二極管電路，話不多說(shuō)，上圖。
如上圖所示，我們來(lái)分析下。
鉗位二極管D1的負(fù)極上拉的GPIO的參考電源VDD，鉗位二極管D2的正極接GND。
當(dāng)輸出電壓大于VDD；D1導(dǎo)通，D2截止，Pin的電壓為VDD(忽略二級(jí)管的導(dǎo)通壓降)；
當(dāng)輸入電壓小于GND；D1截止，D2導(dǎo)通，Pin的電壓為GND(忽略二級(jí)管的導(dǎo)通壓降)；
因此能夠把輸入電壓的范圍控制在[GND,VDD]之間，保護(hù)Pin不受損壞。那如何判定GPIO是否損壞呢？方法如下：
首先，把萬(wàn)用表調(diào)到二極管檔位，紅表筆接主板的GND，黑表筆接測(cè)試GPIO管腳，此時(shí)是測(cè)量二極管D2是否損壞，測(cè)試值是二極管的導(dǎo)通值，一般范圍0.4-0.6V，超出此范圍為二極管擊穿。
其次，紅表筆接測(cè)試GPIO管腳，黑表筆接GND，此時(shí)是測(cè)量二極管D1是否損壞。
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