ダイオード・リミッターの動作

1. 回路の機能

波形の一定レベルより下の部分を切り出して取り出す回路です。
(波形が負になる場合は、絶対値が一定以下を取り出します。)
言い換えると、波形の振幅を制限する回路です。



2. 回路図






3. 動作波形

入力波形Viが右図のような場合、出力波形Voは、プラス側ではE₁以上で、
マイナス側では−E₂以下(絶対値ではE₂以上)が切り取られます。
このため、波形が制限されることからリミッターと呼ばれます。
E₁とE₂は同じである必要はありません。
また、Viの極性が片側にしか振れない場合、D₁・E₁または D₂・E₂の
一方を省略できます。





4. 動作の詳細

以下の説明では、ダイオードの順方向電圧(V_F)を無視しています。
(すなわち、V_F = 0)


1. リミット・レベルの考え方
ダイオードと電源の極性が逆に接続されているので、直観的には動作が理解
しずらいかもしれません。
D₁のカソード側の電位はE₁なので、VoがE₁に
達するとD₁が導通します。
よってVoはE₁より大きくなりません。
一方D₂のアノード側の電位は−E₂なので、Voが−E₂より
負に振れようとするとD₂が導通します。
よってVoは−E₂より小さく(絶対値ではE₂より大きく)なりません。



2. Vi ＞ E₁のとき
D₁が導通してVo = E₁となります。
ダイオードが遮断(OFF)から導通(ON)に切り替わるとき、また導通(ON)から遮断(OFF)に
切り替わるときは、ダイオードの非線形性のため、実際のVo波形の切れ目のカド
(Vo波形の赤線の両端)は丸まります。



3. Vi ＜ −E₂のとき
D₂が導通してVo = −E₂となります。
前項同様、ダイオードの非線形性のため、実際のVo波形の切れ目のカド(Vo波形の赤線の
両端)は丸まります。



4. −E₂ ≦ Vi ≦ E₁のとき
D₁、D₂とも遮断(OFF)状態となるので、入力波形(Vi)が
そのまま出力(Vo)に現れます。





5. 参考文献

1. パルス回路の設計(昭和56年、第20版)P.70-71、猪飼國夫著、CQ出版社
2. パルスとディジタル回路(昭和56年、第20版)P.174、小柴典居著、オーム社
3. ディジタル回路(昭和63年、第1版)P.49、川又晃著、オーム社



6. 関連項目

1. 電子回路−ダイオード