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二极管知识简介
作者: admin    文章来源: 五六电子    点击:31908    更新时间:2015-01-25

后单击 0K按钮并放置到工作窗口中 。 图1-47中的电流表()在元器件栏的指示器件( ), 单击它并在弹出的指示器件集合中选择电流表 () , 在弹出的电流表选择窗口中选择第4,即正极接线柱在下、负极接线柱在上的。图1-47中的电池、电阻按1.2.4 节介绍的方法取用, 连接完导线后打开仿真开关 () , 很快在两块电流表上出现了读数: 一个是0.011A,另一个是0.270nA,如图1-47所示。

1-47 (a)中,电流从电池正极出发,经过电流表(电流表为理想电流表,电阻极小)、电阻 R1 后进入二极管 D1 的正极, 并从负极流出后回到电池负极, 这符合二极管单向导电的要求一电流从正极流向负极, 所以电路中有电流出现, 其大小为 0.011A。 此时我们称二极管获得正向偏置(forward bias) ,有正向电流(forward current)流过。

而图1-47 (b)中,二极管D2极性与刚才对调,电流无法从它的负极流到正极,电路中几乎没有电流形成, 所以电流表读数只有   , 此时我们称二极管为反向偏置(reverse bias)

从电流表的读数知道, 正向偏置时电路里的电流为反向偏置时的 40000000 倍(0.011A/0.270nA) !说明二极管正向偏置时导通,电路中有电流形成;而反向偏置时截止, 电路的电流极小而一般忽略为无电流流过 。

现在可以确信, 二极管是一个具有单向导电特性的器件了 。 每当提起二极管时, 脑子里就马上要想到 “単向导电特性” , 这样才算是一名合格的电路设计师 。 为了加深这个印象, 下面再通过两个仿真实例来体会一下 。

 

首先我们解释一下图1-48所示的两个电路图: 图中都由二极管 D1和电阻 Rl构成主要的电路功能器件,1-48 (a)在Multisim 2001中绘制,用于仿真,所以还放置了交流电压源V1、接地符号、示波器XSC1;而图-48 (b)在Protel软件中绘制(专业绘制电路图、印刷电路板图的软件之一) ,并不用于仿真,只是一张标准的电路图。图1-48 (b)中代表输入信号, 代表输出信号 。于是我们在 Multisim2001仿真中添加了输入信号(交流电压源 V1) , 并用示波器 XSC1观察输出信号。

所以图 1-48所示的两个电路图功能相同, 只不过一个是在仿真软件中绘制, 另一个在电路设计软件中完成。 电路的原理为: 交流电压信号从二极管 D1的正极流入, 从负极流出,经过电阻 R1接入地中形成回路,输出端 与示波器相连,示波器观察的是输入信号经过二极管的处理后, 在电阻R1两端形成的输出信号。

二极管和电阻的取用在1.2.4节中已经谈过了,图1-48 (a)所示的交流电压源 V1在图1-34 所示的电源/信号源集合中, 单击其中的按钮并放置到工作窗口的适当位置, 其电路符号()旁边的1V  1000Hz 0Deg说明该交流电压源默认参数为:幅度1V、频率1000Hz、相位0°,我们保持这个参数不变。再将图1-32所示的虚拟仪器栏中的示波器()放置到工作窗口中,并按图1-48 (a)完成器件与仪器之问的导线连接,不要忘记连接一个公共接地() 。

示波器的通道A和通道B分别用来观察电路输入和输出的信号, 为了观察方便, 一般可把其中一个通道的颜色改变一下, 以便在示波器观察窗口中区分两个信号, 方法是在示波器某一通道的导线上右击, 在弹出的快捷菜单中选择 Color…选项, 从弹出的颜色选择对话框中选择一种较为突出的颜色 (如绿色、 红色等) 即可。

这样就完成了仿真电路的绘制, 进入仿真阶段 。 双击示波器XSC1, 弹出示波器观察窗口 。打开 Multisim仿真开关() ,示波器观察窗口出现了波形,把示波器的 Timebase 栏的 Scale设为500µs/Div,通道A和通道B的Scale都设为500mV/Div(可参考附录D中关于示波器的设置介绍) ,就可得到图1-49所示的输入、输出波形,为了便于观察,本书在有输入、 输出波形同时出现在一个示波器时, 特意把输出波形加粗了 。


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