模拟电路——二极管

Posted 马己

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了模拟电路——二极管相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

 

模拟电路——二极管篇

本篇适用于对二极管有初步了解,但难以应用于实际的人。

一、二极管初步了解

1、导通压降

  • 二极管按类型可分为 硅管 和 锗管。其中硅管的门坎电压Vth(又称死区电压)约为0.5V,锗管的Vth约为0.1V,要想使二极管导通,二极管的正向电压必须大于Vth。

所以,需了解硅管正向导通压降约为0.7V,锗管正向导通压降约为0.2V。

2、最大整流电流

  • 指允许通过的最大正向平均电流。电流通过时,会发热。电流太大,发热量超过限度,二极管就会损坏。一般最大整流电流为16mA。

 

二、二极管特性

1、单向导通性:电流从二极管的正极流向负极时,电阻值很小,二极管导通。从二极管的负极流向正极时,电阻值很大,二极管截止。

2、伏安特性:反应二极管电流I与电压U的关系。

三、二极管应用

1、打开Multisim,选择出DC_POWER、二极管、LED、电阻和万用表,并按下图连接。

理论上,二极管导通之后,它所分的电压值应为0.7V(硅管)。LED导通之后,所分得的电压值应为1~2V,电流值应为5~20mA。

 

连接后,双击万用表打开上图界面,运行仿真后可以看到相关电流电压值。读数发现,二极管所分得的电压值约为0.674V,未达到导通压降0.7V。

LED所分得的电压为1.752V,处于1~2V之间,但电流值为4.787mA,未达到5~20mA。显然,二极管和LED未导通。

分析电路后得知,原因是R1电阻值过大。将R1设为1K后,再次运行仿真

上图中,LED点亮

打开万用表,读数符合要求

将二极管反接,并将V1的值设为50V。按前面所说,此时的二极管处于截止状态,电路中应该没有电流流过。

运行仿真后,发现电路中仍然有电流。此时,二极管被反向击穿。一般,二极管反向击穿电压为40V。

四、特殊二极管

1、稳压二极管

  • 稳压二极管(齐纳二极管)能够稳定一定电压;
  • 实行稳压的条件为:a.工作在反向击穿状态;b.反向电压大于稳压电压;
  • 稳压二极管在使用时,需要与电阻串联使用;关于串联电阻的选取应使流过稳压管的电流Iz符合Iz min<Iz<Iz max;
  • 稳压效果受稳压电流的影响,所以需要选取合适的稳压电流 ;

2、稳压管应用

按下图搭建电路

运行仿真

读数发现LED的电流值未达到发光条件。设流过LED的电流为10mA,流过稳压管的电流为6mA,10mA可以使LED点亮,6mA可以使稳压管有较好的稳压效果。由此,可计算出R2与R1合适的电阻值。

LED被点亮

3、两种稳压电路的比较

按下图搭建电路

运行仿真。观察发现,两个波形不一致。分析得出,当输入电压未达到5.1V时,稳压管截止,相当于断开。当输入电压达到5.1V时,稳压管起作用,输出电压约为5.1V。

再按下图搭建电路

运行仿真。分析电路,当输入电压小于5.1V时,稳压管截止。当稳压管大于5.1V时,稳压管起作用,多于5.1V的电压被加到后继的电阻上。输出电压逐渐增大。

以上是关于模拟电路——二极管的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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