简单电路限制放大器的输出
　　摘要：为了使音频放大器能够适应大声和轻声说话而不削波大声波形，您可以通过在标准应用电路中添加一些组件来实现非线性传递函数。
　　本文的类似版本出现在 2007 年 8 月 16 日出版的《电子设计》杂志上。
　　放大人的声音提出了严峻的挑战。困难的问题之一是提供足够的扩音能力，让说话轻声的人听懂，同时为大声说话的人留出足够的空间。如果放大倍数太高，大声的声音或噪音会导致音频波形削波，从而使后续信号变得难以理解且刺耳。
　　解决这一困境的一种方法是使用非线性传递函数限制信号（图 1），通过在标准应用电路中添加一些组件来实现。当音频输入的正峰值或负峰值超过背靠背二极管 (D1) 之一的开启电压时，二极管会导通并衰减信号幅度的任何进一步增加。电阻器 R1 和 R2 添加串联阻抗，以防止音频源负载过大。
　　　　小信号二极管网络限制放大器的输出电压。
　　在正常工作期间，输入音频几乎不会受到二极管网络的衰减，并且 U1 MAX9700A 的高输入阻抗可防止由于较高的源阻抗而导致的衰减。随着输入幅度的增加，传递函数会发生变化，如输出幅度与输入幅度的关系图所示（图 2）。正如您所看到的，输出跟踪低电平信号的输入，并且输入电平高于 0.5VRMS 时，电路增益会降低。增益压缩与峰值输出电压无关，如各种电源电压的响应所示。
　　图 1 中二极管网络的信号衰减通过引起较高幅度输入的非线性传输来防止输出削波。请注意，“3.3V 带钳位”和“5V 带钳位”具有相同的响应，因此会叠加。此外，“2.5V”和“3.3V”显示由于摆动限制而产生的压缩，即使不存在钳位。