含有二极管电路的分析要领的探索计算举例

1、含有二极管电路的分析要领的探索_计算举例论文导读：本文试对含有二极管电路的分析计算问题作一探索，以期能对我们在电子技术基础课教学中有所帮助。论文关键词：二极管 电路，分析要领，计算举例 二极管是电子技术中最基木、最重要的半导体器件之一，它在整流、 检波及限幅等各种电子电路中有着广泛的应用。但含二极管的电路分 析计算问题是一个让许多学生深感头痛的问题。本文试对这一问题做些探索，抛砖引玉，以期能对我们指导学生学习电子技术有所借鉴。、含有二极管电路的分析要领 本人在电子技术基础课教学过程中发现，含有二极管电路的分析 计算问题是一个让多数学生感到头痛的问题，即使是学习好的学生，有 时也会感到无从下手、

2、束手无策。究其原因，是因为没有掌握这类 电 路的分析计算要领。下面，笔者试通过一个典型例子的剖析，总结岀 这类电路的分析计算要领。例一：在图1所示电路中，若在氏D两点之间接入一个硅二极管（设 二极管的正向压降为0.7V,反向电阻为无穷大），试计算下面两种不 同 接法通过二极管的电流。（1）二极管的正极接电路B点，二极管负极接电路D点。（2）二极管的正极接电路D点，二极管负极接电路B点。为了便于分析问题，我们把上述两种接法的电路都画出，如图2所示。(a)第一种接法的计算：如图2 （且）所示，这是一个含二极管的复杂直 流电 路。但二极管不同于线性电阻，不能像线性电阻和直流电源那样，写出 各段电压，

3、若直接用支路电流法去列方程组，将无法求解。如图2 （且）可用支路电流法列出如下方程组:11-12-13=0I1R1+UBD-E1二0I2R2-E2-UBD 二 0但因不知l；BD的值计算举例，仍然不能求得通过二极管的电流I3o那 么，解决问题的关键在哪里？关键在于先确定二极管接入电路后是 处 于导通状态还是处于截止状态。为此，我们先要分析图1电路中氏D两点电位的高低。显然，用“分段法求电压的方法不难求出图2中UBD的大小，即10+5UBD二UBA+UAD二-I1R1+E1二*4+10 二一2V4+1也就是说，B点电位比D点电位低2V。这样，在图2 （且）电路中，二极 管V正极接低电位端（E点）

4、，负极接高电位端（D点），二极管加反向电 压处于截止状态，二极管上无电流通过。二极管接入后对原 电路工作 状态不产生影响。所以，第一种接法通过二极管V的电流13为零。第二种接法的计算：如图2 (b)所示，这同样是一个含二极管的复 杂直 流电路。由上述分析可知，按图2 (b)连接时，二极管V加正 向电压, 处于导通状态。根据二极管的伏安特性曲线可知，二极管导通后正向压 降(一般硅二极管的导通压降为0. 7V,错二极管的导通压 降为0. 3V)基本稳定，几乎不随流过的电流大小而变化。由题设条件可知，硅二极管的 正向压降为0.7V,因此，图2 (b)电路中B、D两点间的电压不再等于-2V,而是被己导

5、通的二极管V限定在0. 7V,即UBD=-0. 7Vo二极管接入后对原电路工作状态产生影响，各支路电流将重新分配。图2 (b)和图2 (且)电 路结构相似，为两个网孔的复杂 电路,可进一步求解如下。设各支路电流参考方向及回路绕行方向如图2 (b)所示，根据KCL和KVL可列方程组如下:11+13-12=0I1R1+UBDE1二0I2R2-E2-UBD 二 0代入L'BD -0. 7V及其它己知数据得 11+13-12=0 411-0.7-10=0 12-5+0. 7 二 0解方程组后得：11=2. 7niA 12 二 4 3mA 13 二 1.6mA因此，第二种接法通过二极管的电流13

6、为16mA免费论文。综上所述，含二极管的电路分析计算时，可抓住以下几点要领:(1)首先，分析确定电路中的二极管是处于导通状态，还是处于截止状态。(2)其次，分析电路的己知条件，如搞清楚二极管是硅管、错管或是理想二极管等情况。(3) 第三，分析电路的结构及求解目的，找出快捷的求解方法。、含二极管的电路分析计算举例Vo例二：图3所示电路中，设VI和V2均为理想二极管，则V0解题思路分析:初看木图是个含两个二极管的复杂电路，似乎求解不易。其实不然,我们就用上述这类电路的分析要领对它进行分析计算。首先, 由图3可知，6V直流电源的正极通过电阻R加到二极管VI的 正极上, 二极管VI负极则接在电源的负极

7、上，显然，二极管VI加正 向电压，处 于导通状态。其次计算举例，由题意知，二极管VI为理想二极管(即正 向电阻为0,反向电阻为无穷大)，其正向压降(导 通压降)为0V,即UVl=0Vo最后，分析电路结构可以看出，输出电 压V0取自二极管VI的 两端，即V0二UVl二0V。可见，解此题不需要 列出复杂的方程组及进 行复杂的计算。顺便提一下，本图电路中，由于VI导通，二极管V2正极对地电位被 限定在0V,而V2负极对地电位为3V,故二极管V2截止。例三：图4电路中，V为理想二极管，图示电压V0为()0(A) 10V (B) 13V(0 7V (D) -3V解题思路分析：本图是一个简单电路，两个直流

8、电源顺向连接，二极 管V加正向电压，处于导通状态，且V为理想二极管，其导通压降为0V,那么,V0二UV+10V二0V+10V二10V故正确答案应选(A)。例四：图5电路中VI和V2为理想二极管，输岀V0的波形为()0(A)(B)(C)(D)解题分析：(1)当ui3V时，VI导通，V2截止，UV"OV,则V0二UV1+3V二0V+3V二3V综上分析，只有图5中的波形与上述分析结果一致，故正确答案 应选择(B)o 例五：图6 (且)所示电路中，UCC二5V,二极管为理想二极管，己知 输 入正弦波的峰值为10V,试分析两个二极管的工作情况，并画出端电压 的波形。解题分析：上图示为限幅电路。

9、(1)当输入电ffi-5V<ui<5V时，VI和V2两二极管都截止zuO=ui；(2)当输入电压ui5V时，VI导通,V2截 止,U0二UV2+UCC二O+UCC二5Vo综上分析计算举例，可画岀端电压uO的波 形如图6 （b）所示，为近似梯形波。通过上述几个含二极管的典型电路（常称电子电路）研究讨论，我们可 以看出，电子电路的分析计算方法有别于一般的电工电路，是因为在电 子电路中使用了半导体器件（如二极管等），各种电子电路的工作原理 和不同功能与电路中半导体器件的类型、性能及工作状态直接有关。所 以，在进行电子电路的分析计算时，一定要先弄清楚电路中半导体器件 的工作状态、类型等，这是学习和分析电子电路的关键所在。但是，初 学电子技术的技校生，往往不明白这一道理，造成学习和应用上的困难。鉴于此，在电子技术基础课教学中，我着重给学生介绍了上述分析 要领。实践证明：学生掌握了上述分析要领以后，解题的盲目性减少了, 解题的正确率提高了。总之，如何指导学生学习，是教师们关心的