二极管波形变换电路工作原理

从三角波和正弦波的波形上看 , 二者主要的差别在波形的峰值附近 , 其余部分都很相似 . 因此只要设法将三角波的幅度按照一定的规律逐段衰减 , 就能将其转换为近似正弦波 . 见图1 所示 .
用二极管将三角波近似转换为正弦波的实验电路见图2 。图中 , r4 ~ r7,d1 ~ d3 负责波形的正半周, r8 ~ r11,d4 ~ d6 负责波形的的下半周, r2 和 r3 为正负半周共用电阻, r1 对输入的三角波进行降压。在正半周的变换过程中,设 r4 ~ r7 都取值为 1.2k ω , 在正半周 , 当 d1 ~ d3 都不导通时, c 、 b 、 a 点的电压分别为 1.25v,2.5v,3.75v 。在波形变换的过程中 , 由于二极管的非线性特性,加上输入函数的时间关联性 , 不同时刻二极管上所承受的电压是不同的。为了分析的方便 , 我们假设二极管的正向导通电压为 0.5v, 则当输入电压高于 1.75v 时 , 二极管 d3 导通,输出电压高于 1.75v ;当输入电压高于 3v 后 , 二极管 d2 导通 , 输出电压高于 3v; 当输入电压高于 4.25v 后 , 二极管 d1 导通 , 输出高于 4.25v. 以此类推 , 便可近似得到正弦波形 . 若增大电阻 r4 的值 , 可以降低波峰时的电压降 , 以适应不同输入电压的变换要求 . 负半周的变换原理与此相类似 , 读者可以自行分析。
图1 三角波→正弦波变换原理示意图
图2 二极管三角波→正弦波变压器