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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:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2025-03-10 16:14:33 | 541 次閱讀

  分段線性模型
  我個人從未使用過這種技術(shù),在我看來,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單恒定電壓 - 滴滴模型更為準(zhǔn)確?! 〉牵绻饕信d趣捕獲非執(zhí)行和完全傳導(dǎo)之間過渡區(qū)域中二極管的行為,則可能需要考慮分段線性方法,因為它使您更有能力近似二極管的真實指數(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,我們有一個電池,就像在恒定電壓型號型號中一樣,但是我們添加了一個電阻。電池的目的是相同的:它添加了與傳導(dǎo)閾值相對應(yīng)的偏移量,并且會產(chǎn)生電壓下降。當(dāng)二極管處于導(dǎo)電狀態(tài)時,電阻器會在正向電壓和正向電流之間形成線性關(guān)系。  以下圖傳達了指數(shù)模型,分段線性模型和恒定電壓導(dǎo)向模型之間的差異。

  您可以通過更改分配給電池的電壓來調(diào)整曲線偏離水平軸的點,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)整這兩個模型參數(shù),以嘗試使分段線性表示與二極管的實際行為盡可能一致。
  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)以圖形方式或通過計算來完成。
  圖形方法  通過將給定二極管的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。下圖顯示了一個簡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的頻繁工程問題(F EC),名為“電路設(shè)計中使用的負(fù)載線”如何?實際上,我不會花更多的時間在這個主題上,原因有兩個: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學(xué)生的練習(xí)。您根本沒有理由使用這種方法來分析復(fù)雜的二極管電路。
  迭代計算方法
  當(dāng)我們討論學(xué)生的練習(xí)主題時,讓我們簡要討論解決二極管電路的基于指數(shù)模型的迭代計算方法。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)計算電壓和電流值,直到一種迭代的結(jié)果與上一個迭代的結(jié)果沒有顯著差異。
  我想有更糟糕的方法可以花時間,但是我根本無法證明對無趣,耗時,容易出錯和過時的過程的任何進一步的解釋。

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