二極管，作為一個(gè)基本的電子元器件，在許多電子電路系統(tǒng)項(xiàng)目中均有所應(yīng)用；然而通過芯片哥拜訪的許多硬件開發(fā)工程師，發(fā)現(xiàn)一些二極管常用的經(jīng)典電路還有不被熟悉，不被使用；因此芯片哥就和小伙伴們一起研究下一個(gè)被工程師忽視的二極管鉗位保護(hù)電路特性；

1，什么是二極管？

二極管本質(zhì)是一個(gè)PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦裕?a href="http://www.delux-kingway.cn/tags/電流/" target="_blank">電流只能從二極管的陽極流向陰極，且一般的導(dǎo)通壓降為0.7V左右；

二極管電路符號

2，二極管鉗位保護(hù)電路

二極管鉗位保護(hù)電路

此電路是二極管的鉗位保護(hù)電路，使Vin電壓被鉗位在VCC與GND之間；具體的工作原理：

當(dāng)Vin電壓大于VCC時(shí)，顯然D2二極管導(dǎo)通，D1二極管截止關(guān)閉，Vout輸出的電壓等于VCC+0.7V；

當(dāng)Vin電壓在VCC與GND之間時(shí)，則D1與D2二極管均截止關(guān)閉，Vout輸出的電壓等于Vin；

當(dāng)Vin電壓小于GND時(shí)，那么D1二極管導(dǎo)通，D2二極管截止關(guān)閉，Vout輸出的電壓等于GND-0.7V；

因此無論外界的輸入電壓Vin為多少，輸出的電壓Vout始終被鉗位限定在VCC+0.7與GND-0.7之間，這樣就保護(hù)Vout連接的后級電路，以免過壓損壞其他元器件；

3，應(yīng)用電路場景

3.1 單片機(jī)的IO引腳保護(hù)：如外部輸入單片機(jī)內(nèi)部的模擬量信號，為了防止模擬量信號過壓沖擊IO引腳內(nèi)部電路，需要引入二極管的鉗位保護(hù)電路；如果單片機(jī)內(nèi)部已集成此保護(hù)電路，則可以直接省去；

單片機(jī)內(nèi)部集成圖

3.2 電平轉(zhuǎn)換：在不同的電路系統(tǒng)中，如A電路系統(tǒng)是5V邏輯電平，B電路系統(tǒng)是3.3V邏輯電平，那么AB兩個(gè)電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信則需要邏輯電平轉(zhuǎn)換，否則5V會損壞3.3V電源器件；此邏輯電平的轉(zhuǎn)換就可以通過簡單的二極管鉗位電路便可以實(shí)現(xiàn)，無需額外增加芯片；

二極管電平轉(zhuǎn)換電路

這些就是有關(guān)二極管的鉗位保護(hù)電路應(yīng)用，你現(xiàn)在學(xué)會了嗎？是否還有更好的有關(guān)二極管電路設(shè)計(jì)應(yīng)用。

審核編輯：湯梓紅