举例说明二极管的应用

二极管在电路中得到了广泛应用，主要应用于整流电路、钳位电路、限幅电路和元件保护电路等。

1.限幅电路

限幅电路的作用是限制电路输出信号的幅度。常用限幅电路来去除输出波形顶部或底部的干扰；脉冲电路中的波形变换；电路的过压保护等。限幅电路中的二极管一般都工作在大电流范围，所以可采用二极管的恒压源模型来分析电路的工作原理。

图1-16a为某种二极管限幅电路，VD为理想二极管，直流电源电压E＞0，u_i=U_msinωt，且U_m＞E。在u_i的正半周，当0＜u_i＜E时，VD因反向偏置而截止，电路中电流为零，所以u_o=u_i。在t₁～t₂这段时间内，u_i＞E，VD因正向偏置而导通，其正向压降为零，所以u_o=E，即输入电压的幅度被限为E值。在u_i的负半周，当u_i＜0，VD因反向偏置而截止，则u_o=u_i。综合以上分析，u_o的波形如图1-16b所示。

2.钳位电路

利用二极管正向导通时压降很小的特性可组成钳位电路。如图1-17所示，VD₁和VD₂是理想二极管，+V_CC=+5V。若输入电压u_i1和u_i2中有一个为0，则就有二极管正向导通，输出电压为0。例如，u_i1=0，u_i2=+5V，则VD₁导通，则输出电压u_o被钳制在0V，即u_o=0。

图1-16 二极管限幅电路(https://www.xing528.com)

3.元件保护电路

在电子线路中，常用二极管来保护其他元器件免受过高电压的损害，二极管的元件保护电路如图1-18所示。L和R是线圈的电感和电阻，在开关S接通时，电源E给线圈供电，电感L中有电流通过，存储了磁场能量。在开关S由接通到断开的瞬间，电流突然中断，电感L中将产生高电压的自感电动势e_L，e_L与E叠加作用在开关S的端子上产生电火花放电，这将影响设备的正常工作，使开关S寿命缩短。接入二极管VD之后，e_L通过二极管VD形成放电回路，给储存有能量的电感提供释放能量的回路（此二极管又称为续流二极管），因此，电感L两端不会产生很高的电压，从而保护周围的元件。

图1-17 二极管钳位电路

图1-18 元件保护电路