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許多初學者對二極管很“熟悉",提起二極管的特性可以脫口而出它的單向導電特性,說到它在電路中的應用第一反應是整流,對二極管的其他特性和應用了解不多,認識上也認為掌握了二極管的單向導電特性,就能分析二極管參與的各種電路,實際上這樣的想法是錯誤的,而且在某種程度上是害了自己,因為這種定向思維影響了對各種二極管電路工作原理的分析,許多二極管電路無法用單向導電特性來解釋其工作原理。
二極管除單向導電特性外,還有許多特性,很多的電路中并不是利用單向導電特性就能分析二極管所構成電路的工作原理,而需要掌握二極管更多的特性才能正確分析這些電路,例如二極管構成的簡易直流穩(wěn)壓電路,二極管構成的溫度補償電路等。
1 二極管簡易直流穩(wěn)壓電路
二極管簡易穩(wěn)壓電路主要用于一些局部的直流電壓供給電路中,由于電路簡單,成本低,所以應用比較廣泛。
二極管簡易穩(wěn)壓電路中主要利用二極管的管壓降基本不變特性。
二極管的管壓降特性:二極管導通后其管壓降基本不變,對硅二極管而言這一管壓降是0.6V左右,對鍺二極管而言是0.2V左右。
如圖所示是由普通3只二極管構成的簡易直流穩(wěn)壓電路。電路中的VD1、VD2和VD3是普通二極管,它們串聯起來后構成一個簡易直流電壓穩(wěn)壓電路。
3只普通二極管構成的簡易直流穩(wěn)壓電路
2 二極管溫度補償電路
,PN結導通后有一個約為0.6V(指硅材料PN結)的壓降,同時PN結還有一個與溫度相關的特性:PN結導通后的壓降基本不變,但不是不變,PN結兩端的壓降隨溫度升高而略有下降,溫度愈高其下降的量愈多,當然PN結兩端電壓下降量的絕對值對于0.6V而言相當小,利用這一特性可以構成溫度補償電路。如圖所示是利用二極管溫度特性構成的溫度補償電路。
二極管溫度補償電路
對于初學者來講,看不懂電路中VT1等元器件構成的是一種放大器,這對分析這一電路工作原理不利。在電路分析中,熟悉VT1等元器件所構成的單元電路功能,對分析VD1工作原理有著積極意義。了解了單元電路的功能,一切電路分析就可以圍繞它進行展開,做到有的放矢、事半功倍。
3 二極管控制電路
二極管導通之后,它的正向電阻大小隨電流大小變化而有微小改變,正向電流愈大,正向電阻愈小;反之則大。
利用二極管正向電流與正向電阻之間的特性,可以構成一些自動控制電路。如圖所示是一種由二極管構成的自動控制電路,又稱ALC電路(自動電平控制電路),它在磁性錄音設備中(如卡座)的錄音電路中經常應用。
二極管構成的自動控制電路
4 二極管限幅電路
二極管最基本的工作狀態(tài)是導通和截止兩種,利用這一特性可以構成限幅電路。所謂限幅電路就是限制電路中某一點的信號幅度大小,讓信號幅度大到一定程度時,不讓信號的幅度再增大,當信號的幅度沒有達到限制的幅度時,限幅電路不工作,具有這種功能的電路稱為限幅電路,利用二極管來完成這一功能的電路稱為二極管限幅電路。
下圖是二極管限幅電路。在電路中,A1是集成電路(一種常用元器件),VT1和VT2是三極管(一種常用元器件),R1和R2是電阻器,VD1~VD6是二極管。
二極管限幅電路
5 二極管開關電路
開關電路是一種常用的功能電路,例如家庭中的照明電路中的開關,各種民用電器中的電源開關等。
在開關電路中有兩大類的開關:
(1)機械式的開關,采用機械式的開關件作為開關電路中的元器件。
(2)電子開關,所謂的電子開關,不用機械式的開關件,而是采用二極管、三極管這類器件構成開關電路。
6 二極管檢波電路
如圖所示二極管檢波電路。電路中的VD1是檢波二極管,C1是高頻濾波電容,R1是檢波電路的負載電阻,C2是耦合電容。
二極管檢波電路
7 繼電器驅動電路中二極管保護電路
繼電器內部具有線圈的結構,所以它在斷電時會產生電壓很大的反向電動勢,會擊穿繼電器的驅動三極管,為此要在繼電器驅動電路中設置二極管保護電路,以保護繼電器驅動管。
下圖是繼電器驅動電路中的二極管保護電路,電路中的J1是繼電器,VD1是驅動管VT1的保護二極管,R1和C1構成繼電器內部開關觸點的消火花電路。
二極管保護電路
等效電路
來源:EDA365電子論壇