二极管应用电路优化技巧

普通二极管的应用范围很广，可用于稳压、开关、限幅、整流等电路。

例题1－1　二极管工作状态的判定。如图1.17所示电路，判定电路中硅二极管的工作状态，并计算UAB的值。

解　判定二极管工作状态的方法：

（1）假定断开二极管，估算其两端的电位；

（2）接上二极管判定其是正偏还是反偏。若二极管正偏说明导通；否则二极管截止。

在图1.17所示中，假定VD断开，则VD上端A点电位和下端B点电位分别为6V和0V；接上VD，明显可见VD正偏导通。设硅二极管的正向导通压降为0.7V，则VD导通后，其正极端比负极端的电位高出约0.7V，因此UAB＝0.7V。

在例1－1中，由于二极管的正向导通压降在一定条件下可以认为是保持不变的（硅管约为0.7V，锗管约为0.3V），因此可抽象成二极管的恒压降模型，如图1.18所示。一般来说，如果不特别注明，通常使用的是二极管的恒压降模型。

图1.17　例1－1题图

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图1.18　二极管的恒压降模型

例题1－2　二极管低压稳压电路。如图1.19所示，二极管为硅管，试计算Uo的值。

解　利用二极管的正向导通压降，可以获得良好的低电压稳压性能。在图1.19所示电路中，若电网电压Ui＞1.4V，两个硅二极管都正向导通，输出电压Uo为两个硅二极管的正向导通压降之和，即Uo＝1.4V。当Ui波动时（Ui＞1.4V），输出电压基本可以稳定在1.4V。

图1.19　二极管低电压稳压电路

例题1－3　二极管限幅电路。图1.20所示为双向限幅电路，设二极管为硅二极管，输入电压为幅度为15V的正弦波，试对应输入电压画出输出电压的波形。

图1.20　二极管限幅电路

解　限幅电路利用的是二极管的单向导电性和导通压降基本不变的特性。需要根据二极管的工作状态进行分析。

当输入电压大于＋10.7V时，VD1导通，VD2截止，输出电压被限定在＋10.7V；当输入电压小于－10.7V时，VD1截止，VD2导通，输出电压被限定在－10.7V；当输入电压在－10.7～＋10.7V之间变化时，VD1和VD2均截止，uo＝ui。可见该电路把输出电压限制在±10.7V的范围之内。