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，二極管電路的計算卻讓學(xué)生深感頭痛。本文就對二極管電路的相關(guān)解題方法和技巧進行了探究，以期使學(xué)生達(dá)到解決具體問題更加得心應(yīng)手的目的。

一、狀態(tài)法

    針對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)法其實就是將二極管的狀態(tài)作為參考點，對二極管導(dǎo)通和截止時輸入電壓必須滿足的條件進行分析，得出電路狀態(tài)表，之后在電路狀態(tài)表的基礎(chǔ)上畫出對應(yīng)的輸出波形。在解決此類題型的時候必須把握好原則，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

    在計算一般型二極管電路題型的時候通常采用分割法。所謂分割法是在對二極管電路進行分析的時候先將電路中部分含有二極管的支路分割出去，簡化、明晰分割后的電路計算過程，很快便會得出結(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)，則需要再次對其他部分含有二極管的支路進行分割分析，若處于截止?fàn)顟B(tài)，則說明分析后得出的結(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二極管，即V1和V2，通常在含有多個二極管支路的電路中先去掉哪個二極管支路直接決定著解題過程的簡單、復(fù)雜程度，所以在教學(xué)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生遵循鄧簡去繁的解題原則。下面我們將例題分為兩種情況來分析：

    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，所以其對得出的結(jié)論沒有影響，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)，對得出的結(jié)論造成了影響，可見結(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，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，V0為多少；Vi=4V，V0為多少。

圖（4）

    解題時，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V0=5V。輸入Vi=4V，同理可求出V0=4V。

三、結(jié)語

    二極管電路的解題方法與一般電工電路不同，在進行電路分析和計算的時候，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)生解決問題的關(guān)鍵所在。只要思路清晰，計算方法正確，學(xué)生很快就能對二極管電路做出準(zhǔn)確計算。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)注意的問題。

參考文獻(xiàn)：

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