二极管电路的解题方法|模拟电路解题方法
时间：2019-04-14 03:22:27 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
中职《电子技术基础》教学中，二极管电路的计算看似简单，但实际学生计算起来却不易上手，往往容易出现错误，不能得出正确的结果。并且到学生临近毕业时，这种电路题大多数学生仍不会做。问题出在什么地方呢？主要在于方法不得当，概念模糊，思维没跟上。下面就这类题型的解题方法进行探讨。
一、利用电位法进行求解
在教学实践中，我总结出用电位法可快速准确求解出这类题目。现在，我们先探讨理想二极管问题。所谓理想二极管是指二极管正向偏置时正向压降为0，正向电阻为0；而反向偏置时，反向电流为0，反向电阻为∞。一定条件下把二极管理想化能快速解决许多类似问题，是可行的。
例一：如图（1）所示，D1为理想二极管，其它参数如图，试求Uab两端的电压值。
分析：此类题型首先要弄清楚二极管在电路中的状态，即是正向导通，还是反偏截止的。利用电位法就可快速确定二极管的状态。步骤：①选定参考点，根据电路组成情况选择合适的位置为参考点。在本电路中，b、c、d三点均可作为电路的参考点，我们这里选择c点作为电路的参考点。注意，a点不能作为电路的参考点，为什么呢？是因为D1的状态未确定，电路的电流也未知，若a点作为电路的参考点，电路其它位置的电位就不能确定下来。②根据参考点的选择确定b、d两点的电位。很明显，由于Uc=0V，E2=12V，所以Ub=12V；而E1=6V，且d点接E1负极，故Ud=12V-6V=6V。因此电路局部可以画成下图：
非常明显，D1为正向偏置，所以D1导通。由于D1为理想二极管，导通时正向压降为0V，故Ua=Ud=6V。所以本题Uab=Ua-Ub=6V-12V=-6V。
例二：如图（3）所示，D1、D1均为理想二极管，其它参数如图，试求Uab两端的电压为多少。
分析步骤：①选定参考点，根据电路组成情况选择合适的位置为参考点。同样，在本电路中，b、c、d三点均可作为电路的参考点。为分析问题简便，我们把通过导线直接相连的所有位置视为同一点，即等电位点，即在上图中所标注的三个b点我们把它看作为一个点。在这里仍选择c点作为电路的参考点。②根据参考点的选择确定b、d两点的电位。由于Uc=0V，则Ub=0V-E2=0V-9V=-9V，Ud=Ub-12V=-9V-4.5V=-13.5V。因此电路局部可以画成下图（4）：
根据b、c、d三点电位关系就可以判断出D1、D2均处于正偏导通状态，那么D1、D2会同时导通吗？如果是，则a点的电位就不确定了。事实上由于D1的正偏电压大于D2的正偏电压，所以D1优先D2导通，D1导通，于是a点电位就和d点相等，为-13.5V，这样反过来使D2变为截止了。所以本题Uab=Ua-Ub=-13.5V-（-9V）=-4.5V。
二、用支路电压法求解
除了用上面的电位法判断二极管的状态来解决问题外，还可用支路电压法来判断二极管的状态，进而进行求解。
例三：如图下所示，D1、D1均为理想二极管，其它参数如图，试求ab两端的电压的Uab。
方法与步骤：①首先断开两只二极管，或将D1、D1看作是无穷大的电阻；②求断开后二极管两端的电压。
D1：绕行路径b→c→a，Uba=E2+IR1=9V+0×4kΩ=9V；
D2：绕行路径d→b→c→a，Uda=-E1+E2+IR1=-12V+9V+0×4KΩ=-3V。
注：由于视电路为开路，所以I=0。
因此D1正偏导通，而D2反偏截止。于是Ua=Ub=9V，所以本题Uab=Ua-Ub=9V-9V=0V。
三、实际二极管电路
事实上，当二极管正偏导通时，两端的管压降并不为0。对硅材料的二极管来说，管压降约为0.7V左右，而锗材料的约为0.3V左右。因此要比较准确的计算出电压值，还应将二极导通的管压降考虑进去。而对于二极管反偏截止时，由于反向电阻极大，可以认为其中流过的电流为0，这对于计算结果几乎没有什么影响。下面举例说明。
例四：如图（6）所示电路中的二极管均为硅管，其正向导通时管压降为0.68V，那么a、b两端的电压Uab为多少？电阻R3中的电流为多大？
分析：依据电位分析法或支路电压法可知D1优先导通，D2截止。
根据支路电压法，则Uab=Uac＋Ucb=UD1＋E1=0.68V+3V=
3.68V，
而Uab=I3R3+E3，所以R3中的电流I3=（Uab-E3）/R3=（3.68V-12V）/3kΩ=-2.77mA，方向向上。
从上述分析可知，只概念清晰，方法得当，二极管电路便能正确分析，快速得出结果。但是，我们还要注意，上面的分析计算是在二极管为理想模型，或者恒压降模型下得出的结果，它必须满足电源电压远大于二极管的管压降这个条件。若在电源电压较低时，还须采用另外的电路模型才能计算出较合理的结果。
（作者单位：重庆市永川区工商学校）
