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电路中二极管工作状态如何分析?

时间:2024-01-27 21:33来源:未知 作者:admin 点击:
作为 电子工程师 ,应该经常会遇到 二极管 导通截止 电路分析 这样的问题,对于电路中有二极管又如何分析? 电路中二极管工作状态如何分析? 就拿我前段时间发出的帖子中的第四
作为电子工程师,应该经常会遇到二极管导通截止电路分析这样的问题,对于电路中有二极管又如何分析?
电路中二极管工作状态如何分析?
就拿我前段时间发出的帖子中的第四题为例来讲解,见图1所示。

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图1 二极管工作原理
在分析二极管导通、截止时,我们一般首先将二极管拆除,分别对二极管两端电压进行分析,如果正极电压大于负极电压且高于二极管压降0.7V,理想二极管为0V,则该二极管导通状态;反之,则该二极管截止状态,见图2所示。

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图2
我们还是拿图1来说,将二极管D1拆除后得到如下图3所示。

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图3
将二极管拆除后,由于3V电源通过电阻R1向外输出并且开路状态,A点电压为3V。B点下也连接一个3V电源的负极,正极连接地线为0V,故此B点电压为-3V。
由于A=3V>B=-3V,所以二极管D1处于截止状态。AB之间没有电流,所以输出V04输出电压为3V。
一样,我们还可以拿一个比较复杂的电路进行分析。
二极管应用电路方法解析
电路如图4所示,设运放U1是理想的,二极管导通压降为0.7V。试求(1)VS=2V时,VA=?V0=?(2)VS=-2V时,VA=?V0=?

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图4 二极管应用
答:在分析二极管工作状态时时,我们将图4中的2个二极管拆除,得到如下图5。

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图5
(1)当VS=2V时,VS通过电阻R到B,再通过R到V0,由于没有闭合回路,所以此时B点、V0电平都为2V,如图6①。由于运算放大器同向端接地,电平为0V,如图6②,反向端B点电平为2V,反向端大于同向端,运算放大器输出端输出低电平,即A点为-VCC,如图6③。

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图6
由于B点2V,A点-VCC,V0为2V,所以二极管D1接入后导通,D2接入后截止,如图6④,D1导通运算放大器有负反馈,运放虚短虚断成立,那么B点电平降为0(同向端接地,虚短),如图6⑤,所以VS通过电阻R有电流流向B,再通过D1流向A,由于二极管压降为0.7V,此时A点电平变为-0.7V,如图6⑥。
所以,当VS=2V时,二极管D1导通,D2截止,VA=-0.7V,V0=2V。
(2)当VS=-2V时,同样我们看图7,VS通过电阻R到B,再通过R到V0,由于没有闭合回路,所以此时B点、V0电平都为-2V,如图7⑦。由于运算放大器同向端接地,电平为0V,如图7⑧,反向端B点电平为-2V,反向端小于同向端,运算放大器输出端输出高电平,即A点为+VCC,如图7⑨。

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图7
由于B点-2V,A点+VCC,V0为-2V,所以二极管D1接入后截止,D2接入后导通,如图7⑩,D1导通运算放大器有负反馈,同样运放虚短虚断成立,那么B点电平降为0(同向端接地,虚短),如图7⑪,所以B点通过电阻R电流流向VS,A点通过D2输出V0后反馈流向B,由于2个电阻相等,电流也相等,所以此时V0电平变为+2V,如图7⑥。由于二极管压降为0.7V,此时A点电平变为2+0.7=2.7V,如图7⑬。
所以,当VS=-2V时,二极管D1截止,D2导通,VA=2.7V,V0=+2V。
通过上面2个案例的分析,大家对二极管的工作状态应用搞明白了吗?
(责任编辑:admin)

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