简化前导二极管电路的电路分析技术

出处:维库电子市场网时间:2025-03-12
  二极管使电路分析更加困难,因为它们具有非线性电流 - 电压特性。换句话说,二极管没有单个数值值,该值捕获了电流和电压之间的数学关系。

  使用电阻器,这个单个数值是电阻,因此,当我们绘制电阻器之间的关系和电压之间的关系时,我们获得了一条直线。另一方面,使用典型的硅二极管,非线性I -V关系的图看起来像下面所示的指数曲线。

  方法1:二极管作为开关
  分析二极管电路的无痛(也是不准确的)方法是假装二极管是电压控制的开关,可作为电流的理想单向阀。如果此“开关”上的电压大于0 V,则电流自由流动,而无需任何电阻或电压降。如果“开关”上的电压小于或等于0 V,则没有电流流量。
  这种类型的分析的步是假设二极管正在进行或进行非导电。任何一个假设都会导致纠正结果,因此只要做出的猜测即可。如果假定二极管正在进行操作,请将二极管保持在原理图中,但将其像对待一根电线一样对待。如果假定是无导电的,请用开路替换。
  现在进行分析,并检查有意义的结果。如果假定的开路上的电压大于零,则假设是错误的 - 实际上是在进行二极管。如果流过传导二极管的电流从阴极到阳极,则假设是错误的 - 我们将分析限制为前导二极管,因此从阴极流向阳极的电流表明该二极管实际上是非导电的。
  顶部的示意图代表原始电路。在左下角,假定二极管是无导电的,并且已被开路取代。在右下角,假定二极管正在进行操作,并已被零耐药连接所取代。
  这种方法似乎相当原始,但实际上是执行快速初步分析的方便方法。当电路涉及相对于典型的二极管向前电压相对大的电压,或者电路包含多个二极管并且主要关注的问题是确定执行哪些电压时,这一点特别有用。
  方法2:恒定电压导向方法
  当我们使用前一节中描述的方法时,我们正在分析电路,好像二极管是理想的,这意味着它们是电流的完美单向阀门。我们可以简单地合并代表二极管电压下降的理想电池来使该方法更加现实。

  如下图所示,电池成为整体二极管组件的组成部分。

  二极管符号代表理想的二极管,电池做了两件事:它修改了传导的阈值条件,并且在进行二极管进行时会产生一个电压下降。
  由于理想电池的电压是固定且恒定的,因此该分析技术对应于由两个离散状态组成的简化二极管模型:如果二极管跨二极管的阳极向阴极电压小于0.7V,则二极管已关闭并用作开机电路;如果电压大于或等于0.7 V,则二极管的电阻为零,但会产生0.7V的电压下降。
  了解恒定电压电流模型
  如果您不清楚该模型的运作方式,请记住,电池的极性在反对通过二极管的正向电流的方向。因此,直到向前电压超过电池电压之前,任何电流都无法从阳极流向阴极,这意味着电池会产生二极管传导的阈值条件。另外,请注意,电池不会产生干扰我们电路分析的杂散电流,因为理想二极管不允许电流以阴极向动物的方向流动。
  传导开始后,电池电压变为正常电压下降。同样,让我们??考虑电池的极性。想象一下电池的电阻器;我们将通过在左侧绘制正极性和右侧负极性来表示电阻的电压下降,并且我们知道,这种方向表示当我们沿着电流路径移动时,电压表示电压损失。电池具有相同的极性方向,因此在这种情况下,它也代表了电压损耗,在这种情况下是由二极管而不是电阻引起的。

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