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前導(dǎo)二極管電路中的指數(shù)和分段線性分析

出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2025-03-10 16:14:33 | 474 次閱讀

  分段線性模型
  我個(gè)人從未使用過(guò)這種技術(shù),在我看來(lái),總體而言,二極管傳導(dǎo)行為的線性化并不比上一篇文章中所述的簡(jiǎn)單恒定電壓 - 滴滴模型更為準(zhǔn)確?! 〉?,如果您主要有興趣捕獲非執(zhí)行和完全傳導(dǎo)之間過(guò)渡區(qū)域中二極管的行為,則可能需要考慮分段線性方法,因?yàn)樗鼓心芰贫O管的真實(shí)指數(shù)行為。同樣,分段線性模型用與我們非常了解的標(biāo)準(zhǔn)電路 - 分析過(guò)程兼容的組件代替了二極管,因此,它比結(jié)合指數(shù)模型的技術(shù)更廣泛,更直接。

  下圖顯示了分段線性模型的示意圖。
  如您所見(jiàn),我們有一個(gè)電池,就像在恒定電壓型號(hào)型號(hào)中一樣,但是我們添加了一個(gè)電阻。電池的目的是相同的:它添加了與傳導(dǎo)閾值相對(duì)應(yīng)的偏移量,并且會(huì)產(chǎn)生電壓下降。當(dāng)二極管處于導(dǎo)電狀態(tài)時(shí),電阻器會(huì)在正向電壓和正向電流之間形成線性關(guān)系?! ∫韵聢D傳達(dá)了指數(shù)模型,分段線性模型和恒定電壓導(dǎo)向模型之間的差異。

  您可以通過(guò)更改分配給電池的電壓來(lái)調(diào)整曲線偏離水平軸的點(diǎn),并且線的斜率(在導(dǎo)電狀態(tài)下)等于模型電阻值的倒數(shù)。
  如果您知道要在電路中包含的二極管的特定電流 - 電壓特性,則可以調(diào)整這兩個(gè)模型參數(shù),以嘗試使分段線性表示與二極管的實(shí)際行為盡可能一致。
  指數(shù)模型
  正如本系列第一篇文章中所述,指數(shù)模型準(zhǔn)確地捕獲了二極管的I -V關(guān)系。因此,如果我們想要非常高精度的結(jié)果,我們必須以某種方式將指數(shù)模型的數(shù)學(xué)特征與我們應(yīng)用于電路其他部分的分析技術(shù)相結(jié)合。這可以(從理論上)以圖形方式或通過(guò)計(jì)算來(lái)完成。
  圖形方法  通過(guò)將給定二極管的I -V特性的圖與負(fù)載線相結(jié)合,我們可以找到電路的工作點(diǎn)。下圖顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的二極管電路和相應(yīng)的圖形分析。

  如果您不確定是什么負(fù)載線,那么您肯定想查看AAC的頻繁工程問(wèn)題(F EC),名為“電路設(shè)計(jì)中使用的負(fù)載線”如何?實(shí)際上,我不會(huì)花更多的時(shí)間在這個(gè)主題上,原因有兩個(gè):首先,所有基本信息都包含在FEC中。其次,據(jù)我所知,圖形方法主要是針對(duì)學(xué)生的練習(xí)。您根本沒(méi)有理由使用這種方法來(lái)分析復(fù)雜的二極管電路。
  迭代計(jì)算方法
  當(dāng)我們討論學(xué)生的練習(xí)主題時(shí),讓我們簡(jiǎn)要討論解決二極管電路的基于指數(shù)模型的迭代計(jì)算方法。該繁重的名稱是指同樣繁重的分析技術(shù),其中使用二極管方程重復(fù)計(jì)算電壓和電流值,直到一種迭代的結(jié)果與上一個(gè)迭代的結(jié)果沒(méi)有顯著差異。
  我想有更糟糕的方法可以花時(shí)間,但是我根本無(wú)法證明對(duì)無(wú)趣,耗時(shí),容易出錯(cuò)和過(guò)時(shí)的過(guò)程的任何進(jìn)一步的解釋。

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