所谓限幅电路就是限制电路中某一点的信号幅度大小,让信号幅度大到一定程度时,不让信号的幅度再增大,当信号的幅度没有达到限制的幅度时,限幅电路不工作,具有这种功能的电路称为限幅电路,利用二极管来完成这一功能的电路称为二极管限幅电路。如图9-44所示是二极管限幅电路。在电路中,A1是集成电路(一种常用元器件),VT1和VT2是三极管(一种常用元器件),R1和R2是电阻器,VD1~VD6是二极管。图9-44二极管限幅电路1.电路分析思路说明对电路中VD1和VD2作用分析的思路主要说明下列几点:1)从电路中可以看出,VD1、VD2、VD3和VD4、VD5、VD6两组二极管的电路结构一样,这两组二极管在这一电路中所起的作用是相同的,所以只要分析其中一组二极管电路工作原理即可。2)集成电路A1的①脚通过电阻R1与三极管VT1基极相连,显然R1是信号传输电阻,将①脚上输出信号通过R1加到VT1基极,由于在集成电路A1的①脚与三极管VT1基极之间没有隔直电容,根据这一电路结构可以判断:集成电路A1的①脚是输出信号引脚,而且输出直流和交流的复合信号。确定集成电路A1的①脚是信号输出引脚的目的是为了判断二极管VD1在电路中的具体作用。3)集成电路的①脚输出的直流电压显然不是很高。它们的结构为点接触型。其结电容较小,工作频率较高,一般都采用锗材料制成。广东二极管模块哪家好
二极管普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断(称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。然而实际上二极管并不会表现出如此完美的开与关的方向性,而是较为复杂的非线性电子特征——这是由特定类型的二极管技术决定的。二极管使用上除了用做开关的方式之外还有很多其他的功能。早期的二极管包含“猫须晶体("CatsWhisker"Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(ThermionicValves)”)。现今普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。1、正向性外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。2、反向性外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流。广东二极管模块哪家好肖特基二极管A为正极,以N型半导体B为负极利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性制成的金属半导体器件。
对于常用的硅二极管而言导通后正极与负极之间的电压降为。根据二极管的这一特性,可以很方便地分析由普通二极管构成的简易直流稳压电路工作原理。3只二极管导通之后,每只二极管的管压降是,那么3只串联之后的直流电压降是×3=。3.故障检测方法检测这一电路中的3只二极管为有效的方法是测量二极管上的直流电压,如图9-41所示是测量时接线示意图。如果测量直流电压结果是,说明3只二极管工作正常;如果测量直流电压结果是0V,要测量直流工作电压+V是否正常和电阻R1是否开路,与3只二极管无关,因为3只二极管同时击穿的可能性较小;如果测量直流电压结果大于,检查3只二极管中有一只开路故障。图9-41测量二极管上直流电压接线示意图4.电路故障分析如表9-40所示是这一二极管电路故障分析:表9-40二极管电路故障分析5.电路分析细节说明关于上述二极管简易直流电压稳压电路分析细节说明如下。1)在电路分析中,利用二极管的单向导电性可以知道二极管处于导通状态,但是并不能说明这几只二极管导通后对电路有什么具体作用,所以只利用单向导电特性还不能够正确分析电路工作原理。2)二极管众多的特性中只有导通后管压降基本不变这一特性能够为合理地解释这一电路的作用。
2)对于音频信号而言,由于高频滤波电容C1的容量很小,它对音频信号的容抗很大,相当于开路,所以音频信号也不能被C1旁路到地线。3)对于高频载波信号而言,其频率很高,C1对它的容抗很小而呈通路状态,这样惟有检波电路输出端的高频载波信号被C1旁路到地线,起到高频滤波的作用。如图9-51所示是检波二极管导通后的三种信号电流回路示意图。负载电阻构成直流电流回路,耦合电容取出音频信号。图9-51检波二极管导通后三种信号电流回路示意图4.故障检测方法及电路故障分析对于检波二极管不能用测量直流电压的方法来进行检测,因这这种二极管不工作在直流电压中,所以要采用测量正向和反向电阻的方法来判断检波二极管质量。当检波二极管开路和短路时,都不能完成检波任务,所以收音电路均会出现收音无声故障。5.实用倍压检波电路工作原理分析如图9-52所示是实用倍压检波电路,电路中的C2和VD1、VD2构成二倍压检波电路,在收音机电路中用来将调幅信号转换成音频信号。电路中的C3是检波后的滤波电容。通过这一倍压检波电路得到的音频信号,经耦合电容C5加到音频放大管中。图9-52实用倍压检波电路继电器驱动电路中二极管保护电路及故障处理继电器内部具有线圈的结构。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
正向导电,反向不导电)晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成了空间电荷层,并且建有自建电场,当不存在外加电压时,因为p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当产生正向电压偏置时,外界电场与自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流(也就是导电的原因)。当产生反向电压偏置时,外界电场与自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围中与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0(这也就是不导电的原因)。当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。二极管原理反向击穿编辑反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。在高掺杂浓度的情况下,因势垒区宽度很小,反向电压较大时,破坏了势垒区内共价键结构,使价电子脱离共价键束缚,产生电子-空穴对,致使电流急剧增大,这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低,势垒区宽度较宽,不容易产生齐纳击穿。雪崩击穿另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压增加到较大数值时。常用来触发双向可控硅,在电路中作过压保护等用途。广东二极管模块哪家好
二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。广东二极管模块哪家好
所以它在断电时会产生电压很大的反向电动势,会击穿继电器的驱动三极管,为此要在继电器驱动电路中设置二极管保护电路,以保护继电器驱动管。如图9-53所示是继电器驱动电路中的二极管保护电路,电路中的J1是继电器,VD1是驱动管VT1的保护二极管,R1和C1构成继电器内部开关触点的消火花电路。1.电路工作原理分析继电器内部有一组线圈,如图9-54所示是等效电路,在继电器断电前,流过继电器线圈L1的电流方向为从上而下,在断电后线圈产生反向电动势阻碍这一电流变化,即产生一个从上而过的电流,见图中虚线所示。根据前面介绍的线圈两端反向电动势判别方法可知,反向电动势在线圈L1上的极性为下正上负,见图中所示。如表9-44所示是这一电路中保护二极管工作原理说明。表9-44保护二极管工作原理说明2.故障检测方法和电路故障分析对于这一电路中的保护二极管不能采用测量二极管两端直流电压降的方法来判断检测故障,也不能采用在路测量二极管正向和反向电阻的方法,因为这一二极管两端并联着继电器线圈,这圈的直流电阻很小,所以无法通过测量电压降的方法来判断二极管质量。应该采用代替检查的方法。当保护二极管开路时,对继电器电路工作状态没有大的影响。广东二极管模块哪家好
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