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開關(guān)二極管應(yīng)用電路及工作原理


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二極管構(gòu)成的電子開關(guān)電路形式多種多樣,如圖9-46所示是一種常見的二極管開關(guān)電路

二極管開關(guān)電路

通過觀察這一電路,可以熟悉下列幾個方面的問題,以利于對電路工作原理的分析:


(1)了解這個單元電路功能是第一步。從圖所示電路中可以看出,電感L1和電容C1并聯(lián),這顯然是一個LC并聯(lián)諧振電路,是這個單元電路的基本功能,明確這一點(diǎn)后可以知道,電路中的其他元器件應(yīng)該是圍繞這個基本功能的輔助元器件,是對電路基本功能的擴(kuò)展或補(bǔ)充等,以此思路可以方便地分析電路中的元器件作用。

(2)C2和VD1構(gòu)成串聯(lián)電路,然后再與C1并聯(lián),從這種電路結(jié)構(gòu)可以得出一個判斷結(jié)果:C2和VD1這個支路的作用是通過該支路來改變與電容C1并聯(lián)后的總?cè)萘看笮。@樣判斷的理由是:C2和VD1支路與C1上并聯(lián)后總電容量改變了,與L1構(gòu)成的LC并聯(lián)諧振電路其振蕩頻率改變了。所以,這是一個改變LC并聯(lián)諧振電路頻率的電路。

關(guān)于二極管電子開關(guān)電路分析思路說明如下幾點(diǎn):

(1)電路中,C2和VD1串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路特性可知,C2和VD1要么同時接入電路,要么同時斷開。如果只是需要C2并聯(lián)在C1上,可以直接將C2并聯(lián)在C1上,可是串入二極管VD1,說明VD1控制著C2的接入與斷開。

(2)根據(jù)二極管的導(dǎo)通與截止特性可知,當(dāng)需要C2接入電路時讓VD1導(dǎo)通,當(dāng)不需要C2接入電路時讓VD1截止,二極管的這種工作方式稱為開關(guān)方式,這樣的電路稱為二極管開關(guān)電路。

(3)二極管的導(dǎo)通與截止要有電壓控制,電路中VD1正極通過電阻R1、開關(guān)S1與直流電壓+V端相連,這一電壓就是二極管的控制電壓。

(4)電路中的開關(guān)S1用來控制工作電壓+V是否接入電路。根據(jù)S1開關(guān)電路更容易確認(rèn)二極管VD1工作在開關(guān)狀態(tài)下,因為S1的開、關(guān)控制了二極管的導(dǎo)通與截止。

開關(guān)二極管工作原理

如圖表所示是二極管電子開關(guān)電路工作原理說明

在上述兩種狀態(tài)下,由于LC并聯(lián)諧振電路中的電容不同,一種情況只有C1,另一種情況是C1與C2并聯(lián),在電容量不同的情況下LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率不同。所以,VD1在電路中的真正作用是控制LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率。

關(guān)于二極管電子開關(guān)電路分析細(xì)節(jié)說明下列二點(diǎn):


(1)當(dāng)電路中有開關(guān)件時,電路的分析就以該開關(guān)接通和斷開兩種情況為例,分別進(jìn)行電路工作狀態(tài)的分析。所以,電路中出現(xiàn)開關(guān)件時能為電路分析提供思路。

(2)LC并聯(lián)諧振電路中的信號通過C2加到VD1正極上,但是由于諧振電路中的信號幅度比較小,所以加到VD1正極上的正半周信號幅度很小,不會使VD1導(dǎo)通。
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