關(guān)于二極管的四種特殊作用淺析

眾所周知，PN結(jié)導(dǎo)通后有一個約為0.6V（指硅材料PN結(jié)）的壓降，同時PN結(jié)還有一個與溫度相關(guān)的特性：PN結(jié)導(dǎo)通后的壓降基本不變，但不是不變，PN結(jié)兩端的壓降隨溫度升高而略有下降，溫度愈高其下降的量愈多，當(dāng)然PN結(jié)兩端電壓下降量的絕對值對于0.6V而言相當(dāng)小，利用這一特性可以構(gòu)成溫度補(bǔ)償電路。如下圖所示是利用二極管溫度特性構(gòu)成的溫度補(bǔ)償電路。

（1）VD1的正極通過R1與直流工作電壓+V相連，而它的負(fù)極通過R2與地線相連，這樣VD1在直流工作電壓+V的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài)。理解二極管導(dǎo)通的要點是：正極上電壓高于負(fù)極上電壓。

（2）利用二極管導(dǎo)通后有一個0.6V管壓降來解釋電路中VD1的作用是行不通的，因為通過調(diào)整R1和R2的阻值大小可以達(dá)到VT1基極所需要的直流工作電壓，根本沒有必要通過串入二極管VD1來調(diào)整VT1基極電壓大小。

（3）利用二極管的管壓降溫度特性可以正確解釋VD1在電路中的作用。假設(shè)溫度升高，根據(jù)三極管特性可知，VT1的基極電流會增大一些。當(dāng)溫度升高時，二極管VD1的管壓降會下降一些，VD1管壓降的下降導(dǎo)致VT1基極電壓下降一些，結(jié)果使VT1基極電流下降。由上述分析可知，加入二極管VD1后，原來溫度升高使VT1基極電流增大的，現(xiàn)在通過VD1電路可以使VT1基極電流減小一些，這樣起到穩(wěn)定三極管VT1基極電流的作用，所以VD1可以起溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩?/p>

（4）三極管的溫度穩(wěn)定性能不良還表現(xiàn)為溫度下降的過程中。在溫度降低時，三極管VT1基極電流要減小，這也是溫度穩(wěn)定性能不好的表現(xiàn)。接入二極管VD1后，溫度下降時，它的管壓降稍有升高，使VT1基極直流工作電壓升高，結(jié)果VT1基極電流增大，這樣也能補(bǔ)償三極管VT1溫度下降時的不穩(wěn)定。

3.二極管在電路中的限幅作用

信號幅度比較小時的電路工作狀態(tài)，即信號幅度沒有大到讓限幅電路動作的程度，這時限幅電路不工作。信號幅度比較大時的電路工作狀態(tài)，即信號幅度大到讓限幅度電路動作的程度，這時限幅電路工作，將信號幅度進(jìn)行限制。

這個二極管限幅電路，當(dāng)集成電路A1的①腳輸出信號中的交流電壓比較小時，交流信號的正半周加上直流輸出電壓U1也沒有達(dá)到VD1、VD2和VD3導(dǎo)通的程度，所以各二極管全部截止，對①腳輸出的交流信號沒有影響，交流信號通過R1加到VT1中。 假設(shè)集成電路A1的①腳輸出的交流信號其正半周幅度在某期間很大，由于此時交流信號的正半周幅度加上直流電壓已超過二極管VD1、VD2和VD3正向?qū)ǖ碾妷褐?，如果每只二極管的導(dǎo)通電壓是0.7V，那么3只二極管的導(dǎo)通電壓是2.1V。由于3只二極管導(dǎo)通后的管壓降基本不變，即集成電路A1的①腳最大為2.1V，所以交流信號正半周超出部分被去掉（限制），其超出部分信號其實降在了集成電路A1的①腳內(nèi)電路中的電阻上。當(dāng)集成電路A1的①腳直流和交流輸出信號的幅度小于2.1V時，這一電壓又不能使3只二極管導(dǎo)通，這樣3只二極管再度從導(dǎo)通轉(zhuǎn)入截止?fàn)顟B(tài)，對信號沒有限幅作用。

4.二極管在電路中的保護(hù)作用

在繼電器驅(qū)動電路里經(jīng)常會用到二極管保護(hù)驅(qū)動電路。

繼電器內(nèi)部有一組線圈，如上圖所示，在繼電器斷電前，流過繼電器線圈L1的電流方向為從上而下，在斷電后線圈產(chǎn)生反向電動勢阻礙這一電流變化，即產(chǎn)生一個從上而下流過的電流。反向電動勢在線圈L1上的極性為下正上負(fù)，這時二極管導(dǎo)通。當(dāng)保護(hù)二極管開路時，對繼電器電路工作狀態(tài)沒有大的影響，但是沒有了保護(hù)作用而很有可能會擊穿驅(qū)動管；當(dāng)保護(hù)二極管短路時，相當(dāng)于將繼電器線圈短接，這時繼電器線圈中沒有電流流過，繼電器不能動作。
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