基于中職二極管電路解題方法研究

    在電子技術(shù)中，二極管是最重要的導(dǎo)體器件之一，其在電子電路中的應(yīng)用非常廣泛。而在中職《電子技術(shù)基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)中，二極管電路的計(jì)算卻讓學(xué)生深感頭痛。本文就對(duì)二極管電路的相關(guān)解題方法和技巧進(jìn)行了探究，以期使學(xué)生達(dá)到解決具體問(wèn)題更加得心應(yīng)手的目的。

一、狀態(tài)法

    針對(duì)二極管限幅電路類的題型，可采用狀態(tài)法求解。所謂狀態(tài)法其實(shí)就是將二極管的狀態(tài)作為參考點(diǎn)，對(duì)二極管導(dǎo)通和截止時(shí)輸入電壓必須滿足的條件進(jìn)行分析，得出電路狀態(tài)表，之后在電路狀態(tài)表的基礎(chǔ)上畫出對(duì)應(yīng)的輸出波形。在解決此類題型的時(shí)候必須把握好原則，輸出波形只能為上限幅、下限幅或雙邊限幅。

例：二極管電路如圖所示，其輸出電壓為V1=10V，一直二極管為理想器件，試畫出其輸出電壓V0的波形。

圖（1）

上圖分別為上限幅電路、下限幅電路、雙邊限幅電路，上限幅電路狀態(tài)表如圖（2）。

圖（2）：二極管電路狀態(tài)表

得出狀態(tài)表之后再畫出輸出電壓V0的波形即可。

二、分割法

    在計(jì)算一般型二極管電路題型的時(shí)候通常采用分割法。所謂分割法是在對(duì)二極管電路進(jìn)行分析的時(shí)候先將電路中部分含有二極管的支路分割出去，簡(jiǎn)化、明晰分割后的電路計(jì)算過(guò)程，很快便會(huì)得出結(jié)論，得出相關(guān)結(jié)論后再恢復(fù)被分割的電路，最后檢驗(yàn)分析結(jié)果是否正確，若恢復(fù)后的支路中的二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，則需要再次對(duì)其他部分含有二極管的支路進(jìn)行分割分析，若處于截止?fàn)顟B(tài)，則說(shuō)明分析后得出的結(jié)論是正確的。

例1：二極管電路圖如圖（3）所示，二極管為理想器件，求I1、I2以及V0。

圖（3）

    該題的二極管電路圖中有兩個(gè)二極管，即V1和V2，通常在含有多個(gè)二極管支路的電路中先去掉哪個(gè)二極管支路直接決定著解題過(guò)程的簡(jiǎn)單、復(fù)雜程度，所以在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生遵循鄧簡(jiǎn)去繁的解題原則。下面我們將例題分為兩種情況來(lái)分析：

    第一種，去掉含有二極管V1支路，由3k電阻、5V電源、10V電源以及二極管V2組成的回路中，二極管V2為理想器件，承受正向電壓導(dǎo)通，所以我們可得出V0=-5V的結(jié)論，結(jié)論得出之后恢復(fù)二極管V1支路，由于恢復(fù)后的二極管V1承受-5V的電壓而截止，所以其對(duì)得出的結(jié)論沒(méi)有影響，那么我們可以認(rèn)為V0=-5V是正確的結(jié)論。

    第二種，去掉二極管V2支路和5V電源支路，相較于情況一，這種情況的解題過(guò)程較為復(fù)雜，在由3k電阻、10V電源以及二極管V1組成的回路中，二極管V1為理想器件，其承受正向電壓導(dǎo)通，得出V0=0V的結(jié)論，將分割后的支路恢復(fù)后，發(fā)現(xiàn)二極管V2處于導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)得出的結(jié)論造成了影響，可見(jiàn)結(jié)論不正確。二極管V2導(dǎo)通使原結(jié)論變成V0=-5V，處于導(dǎo)通狀態(tài)的二極管V1變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，由此可見(jiàn)，該題的正確結(jié)論是V0=-5V，由最終結(jié)論得出I1=0mA，I2=5mA。

例2：二極管電路圖如圖（4）所示，二極管為理想器件，當(dāng)Vi=10V時(shí)，V0為多少；Vi=4V，V0為多少。

圖（4）

    解題時(shí)，先分割含有電阻R2、電源E2和二極管V2的電路，然后輸入Vi=10V，此時(shí)二極管V1處于截止?fàn)顟B(tài)，且VA為8V，恢復(fù)電路，由于VA為8V，VB為5V，所以恢復(fù)后的二極管V2處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)V0=5V。輸入Vi=4V，同理可求出V0=4V。

三、結(jié)語(yǔ)

    二極管電路的解題方法與一般電工電路不同，在進(jìn)行電路分析和計(jì)算的時(shí)候，務(wù)必先要弄清楚電路中半導(dǎo)體器件的類型、性能、工作狀態(tài)等，這是學(xué)生解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。只要思路清晰，計(jì)算方法正確，學(xué)生很快就能對(duì)二極管電路做出準(zhǔn)確計(jì)算。當(dāng)然，電源電壓不同，采用的電路模型也不同，這是教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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