二极管基本电路及其分析方法

二极管全面分析1 二极管1 二极管的管压降：硅二极管（不发光类型）正向管压降0.7V，发光二极管正向管压降为随不同发光颜色而不同。

二极管的电压与电流不是线性关系，所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。

2 二极管的应用1、整流二极管利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。

2、开关元件二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。

利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。

3、限幅元件二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。

利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。

4、继流二极管在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。

5、检波二极管在收音机中起检波作用。

6、变容二极管使用于电视机的高频头中。

7、显示元件用于VCD、DVD、计算器等显示器上。

8、稳压二极管反向击穿电压恒定，且击穿后可恢复，利用这一特性可以实现稳压电路。

3 二极管的工作原理12二极管实物3晶体二极管为一个由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空间电荷层，并建有自建电场。

当不存在外加电压时，由于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。

当外界有正向电压偏置时，外界电场和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。

当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。

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。

p-n结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。

4 二极管的导电特性二极管最重要的特性就是单方向导电性。

二极管的7种应用电路详解目录：（1）二极管简易直流稳压电路及故障处理（2）二极管温度补偿电路及故障处理（3）二极管控制电路及故障处理（4）二极管限幅电路及故障处理（5）二极管开关电路及故障处理（6）二极管检波电路及故障处理（7）继电器驱动电路中二极管保护电路及故障处理二极管其他应用电路及故障处理许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。

二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。

一、二极管简易直流稳压电路及故障处理二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。

二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。

二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右，对锗二极管而言是0.2V左右。

如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。

电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。

3只普通二极管构成的简易直流稳压电路1．电路分析思路说明分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。

关于这一电路的分析思路主要说明如下。

（1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。

二极管的七种应用电路及详解杨江凯2019年10月2日许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。

二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。

一、二极管简易直流稳压电路及故障处理二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。

二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。

二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右，对锗二极管而言是0.2V左右。

如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。

电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。

图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路1．电路分析思路说明分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。

关于这一电路的分析思路主要说明如下。

（1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。

（2）根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。

从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。

⼆极管与门电路及原理分析⼆极管与门电路及原理分析3.1.5分⽴元器件门电路由分⽴的半导体⼆极管、三极管和MOS管以及电阻等元件组成的门电路，叫做分⽴元件门电路。

这⾥只简单介绍⼆极管与门、或门和三极管、MOS管反相器——⾮门。

⼀、⼆极管与门电路及原理分析1、电路组成及符号如图3.9所⽰。

U A、U B是输⼊信号，它们的⾼电平是3V，低电平是0V。

U Y是输出信号。

2．⼯作原理对于图3.9（A）所⽰电路，两个输⼊信号U A、U B有四种不同情况，相应的输出信号U Y可以通过估算求出来，进⽽经过设定变量、状态赋值、即可得到反映输⼊、输出之间逻辑关系的真值表。

图 3.9⼆极管与门（1）电压关系表输⼊、输出电压关系有四种情况：（设⼆极管的导通电压为0.7V）①U A＝U B＝0V，即均为低电平，D1、D2由于正偏⽽导通，所以U Y＝ U A＋U D1＝ U B＋ U D2＝（0＋0.7）＝0.7V② U A＝0V、 U B＝3V，即⼀低⼀⾼，粗看起来，两个⼆极管都应导通，因为它们的阳极都通过R O接到了V C C＝10V。

但是，由于U A、U B电平不同，当D1导通后，使U Y＝ U A＋ U D1＝（0＋0.7）＝0.7V导致 U D2＝ U Y－ U B＝（0.7－3）＝－2.3V⼆极管D2承受的是反向电压，故截⽌。

通常⼆极管导通之后，如果其阴极电位是不变的，那么就把它的阳极电位固定在⽐阴极⾼0.7V的电位上；如果其阳极电位是不变的，那么就把它的阴极电位固定在⽐阳极低0.7V的电位上，⼈们把导通后⼆极管的这种作⽤叫做钳位。

③ U A＝3V、U B＝0V，即⼀低⼀⾼，情况与②中是类似的，只不过此时导通的是D2、截⽌的是D1⽽已。

导通后就把U Y钳位在0.7V，即U Y＝ U B＋ U D2＝（0＋0.7）＝0.7V④U A＝U B＝3V，即均为⾼电平，D1、D2都正偏导通，被钳位在3.7v3.7V。

（2）设定变量、状态赋值、列真值表①设定变量：⽤A、B、Y分别表⽰U A、U B、U Y。

二极管高频等效电路一、引言二极管是一种非常常见且重要的电子器件，广泛应用于多个领域。

在高频电路中，了解二极管的等效电路模型和特性对于电路设计和分析非常重要。

本文将深入探讨二极管在高频电路中的等效电路。

二、二极管的基本原理二极管是一种半导体器件，由P型和N型半导体材料组成。

P型半导体中的杂质原子掺入了三价元素，N型半导体中的杂质原子掺入了五价元素。

当P型和N型半导体材料相接触时，形成PN结。

在PN结中，P型材料中含有过剩的正电荷，N型材料中含有过剩的负电荷。

这样，形成了一个电场，称为内建电场。

当二极管处于正向偏置时，即正极连接到P区，负极连接到N区，正偏电压会使得电子从N区向P区运动，同时电子与空穴复合产生电流。

二极管尺寸较小，内部构造复杂，因此在高频电路中，为了简化分析和设计，我们常常使用二极管的等效电路模型来代替实际电路。

三、二极管高频等效电路模型在高频电路中，常用的二极管等效电路模型包括单级等效电路和双极等效电路。

其中，单级等效电路模型适用于低频和中频范围内的电路分析和设计，双极等效电路模型适用于高频范围内的电路。

3.1 单级等效电路模型单级等效电路模型由二极管的电阻、电容和电感组成。

其中，电阻代表了二极管正向电阻和反向电阻，电容代表了PN结的电容，电感代表由于内建电场的建立和PN 结的电容变化所引起的等效电感。

单级等效电路模型可以简化电路分析和设计，并且能够保留二极管的主要特性。

然而，在高频范围内，由于二极管具有较高的频率响应，单级等效电路模型无法完全描述二极管的行为。

3.2 双极等效电路模型双极等效电路模型可以更准确地描述二极管在高频范围内的行为。

它由二极管的动态电阻和电容组成。

动态电阻代表了二极管在高频下的电阻变化，它与频率有关，随着频率的增加，动态电阻会逐渐减小，表征了二极管的截止频率；动态电容则代表了PN结的电容变化，也与频率有关。

双极等效电路模型能够更真实地描述二极管的行为，因此在高频电路分析和设计中得到了广泛应用。

二极管7种应用电路详解之一许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。

二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。

9.4.1 二极管简易直流稳压电路及故障处理二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。

二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。

二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V 左右，对锗二极管而言是0.2V左右。

如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。

电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。

图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路1．电路分析思路说明分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。

关于这一电路的分析思路主要说明如下。

（1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。

（2）根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。

从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。

如图9—48所示是二极管检波电路.电路中的VD1是检波二极管，C1是高频滤波电容,R1是检波电路的负载电阻，C2是耦合电容.1．电路分析准备知识众所周知,收音机有调幅收音机和调频收音机两种，调幅信号就是调幅收音机中处理和放大的信号。

见图中的调幅信号波形示意图，对这一信号波形主要说明下列几点: （1)从调幅收音机天线下来的就是调幅信号。

（2)信号的中间部分是频率很高的载波信号，它的上下端是调幅信号的包络，其包络就是所需要的音频信号。

(3）上包络信号和下包络信号对称，但是信号相位相反，收音机最终只要其中的上包络信号图9-48 二极管检波电路，下包络信号不用，中间的高频载波信号也不需要.2．电路中各元器件作用说明如表9—43所示是元器件作用解说。

表9—元器件名称解说检波二极管VD1将调频信号中的下半部分去掉，留下上包络信号上半部分的高频载波信号。

高频滤波电容C1将检波二极管输出信号中的高频载波信号去掉。

检波电路负载电阻R1检波二极管导通时的电流回路由R1构成，在R1上的压降就是检波电路的输出信号电压。

耦合电容C2检波电路输出信号中有不需要的直流成分,还有需要的音频信号，这一电容的作用是让音频信号通过，不让直流成分通过。

3检波电路主要由检波二极管VD1构成。

在检波电路中，调幅信号加到检波二极管的正极，这时的检波二极管工作原理与整流电路中的整流二极管工作原理基本一样，利用信号的幅度使检波二极管导通，如图9—49所示是调幅波形展开后的示意图.从展开后的调幅信号波形中可以看出,它是一个交流信号，只是信号的幅度在变化。

这一信号加到检波二极管正极,正半周信号使二极管导通,负半周信号使二极管截止，这样相当于整流电路工作一样，在检波二极管负载电阻R1上得到正半周信号的包络,即信号的虚线部分，见图中检波电路输出信号波形（不加高频滤波电容时的输出信号波形)。

检波电路输出信号由音频信号、直流成分和高频载波信号三种信号成分组成，详细的电路分析需要根据三种信号情况进行展开。

二极管的交流等效电路
二极管是一种不可或缺的电子器件，它具有单向导电性，可以将
直流信号变成脉冲信号进行电子调制等作用，而在实际应用中，我们
需要对二极管进行交流等效电路分析。

下面，本文将围绕“二极管的
交流等效电路”进行讲解。

第一步：二极管的基本特性
在了解二极管的交流等效电路之前，首先需要了解二极管的基本
特性。

二极管是一种半导体器件，具有单向导电性，它有两个极：正
极和负极。

当外界电压为正向电压时，二极管处于导通状态，电流可
以流过二极管；而当外界电压为反向电压时，二极管处于截止状态，
电流不能通过二极管。

第二步：二极管的交流等效电路
二极管的交流等效电路是指将二极管等效成为一个电容，即将二
极管正向电流等效成为一个电流源，将二极管反向电流等效成为一个
电容。

这样，我们可以用简单的电路来代替复杂的二极管电路，使电
路更易于分析和计算。

所谓二极管的交流等效电路可以表示为一个平
面二极管模型，模型中包括一个电流源和一个电容。

第三步：交流等效电路的应用
二极管交流等效电路的应用非常广泛，比如在调制电路中，需要
将直流信号变成脉冲信号。

这时，我们可以将二极管等效成为一个电容，使得电路输出信号变成了脉冲信号。

此外，在开关电路中，也经
常需要用到交流等效电路，可以方便地控制二极管开关状态，达到最
佳电路效果。

总结：
在本文中，我们阐述了二极管的基本特性，介绍了二极管的交流
等效电路以及它的应用。

二极管交流等效电路是电路分析中必不可少
的一部分，对于深入理解二极管工作原理和电路设计具有重要的意义。

二极管电路的动态分析原理二极管是一种电子器件，它具有非线性的特性。

在电子电路中，二极管常用于整流、放大、限幅等电路中。

了解二极管电路的动态分析原理，有助于我们理解和设计电子电路。

下面我将简要介绍二极管电路的动态分析原理。

首先，我们需要了解二极管的基本特性。

在正向偏置下，二极管表现出导通特性，电流流过二极管；在反向偏置下，二极管表现出截止特性，几乎没有电流流过。

这种特性使得二极管可以作为电子器件的开关和整流器使用。

要进行二极管电路的动态分析，我们需要考虑二极管的动态响应以及电路中其他元件的影响。

首先，我们需要确定二极管的非线性特性。

二极管的非线性特性可以通过伏安特性曲线来表示。

伏安特性曲线是描述电流和电压之间关系的曲线，它反映了二极管导通和截止的状态。

在伏安特性曲线中，我们可以看到，当二极管正向偏置时，电流急剧增加，而反向偏置时，电流基本上为零。

其次，我们需要分析二极管的动态响应。

当一个二极管电路处于稳态时，电路中的电压和电流都是稳定的。

但是在电路的开关瞬间，电压和电流会发生变化，导致电路的动态响应。

在动态分析中，我们需要计算和分析电路在开关瞬间的电压和电流变化情况。

在动态分析中，我们还需要考虑其他元件对电路动态响应的影响。

例如，电容器和电感器等元件会对电路的动态响应产生滞后和超前的影响。

通过计算和模拟，我们可以确定电路中的各个元件在动态响应中的作用。

在进行二极管电路的动态分析时，我们可以使用许多工具和方法。

例如，我们可以使用示波器进行实时观察电路中的电压和电流变化，从而分析电路的动态响应。

另外，我们也可以使用电路模拟软件进行计算和模拟，以得到电路在动态响应下的电压和电流变化情况。

总之，二极管电路的动态分析原理涉及到二极管的非线性特性以及电路中其他元件对动态响应的影响。

通过计算和模拟，我们可以了解电路在开关瞬间的电压和电流变化情况，有助于我们理解和设计二极管电路。

常见的几种二极管整流电路解析，可控硅整流电路波形分析常见的几种二极管整流电路解析：二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。

当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压vo=vi-vd。

当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管截止，输出电压vo=0。

半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。

对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备，半波整流输出的脉动电压就足够了。

但对于电子电路，这种电压则不能直接作为半导体器件的电源，还必须经过平滑（滤波）处理。

平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容，在交流电压正半周时，交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电，在交流电压负半周时，电容通过负载电阻放电。

通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下：（1）半波整流输出的是一个直流脉动电压。

（2）半波整流电路的交流利用率为50%。

（3）电容输出半波整流电路中，二极管承担最大反向电压为2倍交流峰值电压（电容输出时电压叠加）。

（3）实际电路中，半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。

全波整流当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管D1导通，输出电压V o=vi-VD1。

当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管D2导通，输出电压V o=vi-VD2。

由上述分析可知，二极管全波整流电路输出的仍然是一个方向不变的脉动电压，但脉动频率是半波整流的一倍。

晶体二极管组成的各种整流电路。

一、半波整流电路。

二极管故障分析二极管是一种常见的电子元件，广泛应用于电路中。

然而，由于各种原因，二极管可能会出现故障，导致电路无法正常工作。

因此，对二极管故障进行准确的分析和排除故障非常重要。

本文将深入探讨二极管故障的原因和常见的故障分析方法，以帮助读者更好地理解和解决二极管故障。

一、二极管故障的原因二极管故障的原因有很多，主要包括以下几个方面：1. 过电压或过电流当电路中存在过大的电压或电流时，二极管可能会受到损坏。

这种情况常常发生在电路设计出现错误或电源供电异常的情况下。

2. 温度过高二极管在长时间高温环境下运行会导致电路中的二极管受热过度，从而造成故障。

温度过高可能会损坏二极管内部结构，导致其性能下降或完全失效。

3. 反向电压若二极管在工作时遭受反向电压，则可能会发生击穿或击垮。

这种情况通常发生在电路设计错误或操作不当时。

4. 焊接问题如果二极管的引脚焊接质量不好，接触不良或短路，会导致二极管无法正常工作，甚至烧毁。

以上是导致二极管故障的一些常见原因，了解这些原因有助于我们更好地定位和解决故障。

二、故障分析方法对于二极管故障的分析，我们可以采用以下几种方法：1. 直观检查首先，我们可以通过直接观察二极管外观来检查是否存在损坏的痕迹。

例如，如果发现二极管外壳有物理损坏、烧焦、变色等情况，很可能是二极管故障。

2. 电阻测量我们可以使用万用表或示波器对二极管进行电阻测量。

正常情况下，二极管在正向偏置时具有较低的电阻值，而在反向偏置时应具有很高的电阻值。

如果测量结果与预期不符，则可能说明二极管存在故障。

3. 示波器测试若电路条件允许，我们还可以使用示波器对二极管进行测试。

通过观察电压波形的变化，可以判断二极管是否工作正常。

若波形出现异常，如变形、失真或无输出信号等，很可能是二极管故障的表现。

4. 替换法当以上方法无法准确判断二极管故障时，我们可以尝试替换同类型的二极管进行测试。

如果替换后故障解决，那么原先的二极管很可能是故障的原因。