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陈丽

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开关二极管典型应用电路分析

  1. 下图为典型的二极管开关电路。电路中的VD1为开关二极管,L1与电容C1构成LC并联谐振电路。

开关二极管电路图

(1)当开关S1关闭时,直流电压+V不能添加到VD1的正极。此时,VD1被切断,正极和负极之间的电阻非常大。所以C2由于VD1的开路而无法连接到电路。L1与构成LC并联谐振电路的C1并联。

(2)开关S1导通时,直流电压+V通过S1和R1施加到VD1的正极,开启VD1。正极和负极之间的电阻很小,相当于VD1的正极和负极之间的连接。这样,C2连接到电路并与电容器C1并联。L1和C1和C2形成LC并联谐振电路。

在上述两种状态下,由于LC并联谐振电路中的电容不同,一种情况是唯一C1,另一种情况是C1和C2并联。当电容不同时,LC并联谐振电路的谐振频率也不同。因此,VD1所在的电路的真正作用是控制LC并联谐振电路的谐振频率。

当电路中有开关时,电路的分析以开关打开和关闭的情况为例来分析电路的工作状态。因此,当电路中出现开关元件时,它们可以为电路分析提供思路。LC并联谐振电路中的信号被添加到VD1至C2的正极。但由于谐振电路中信号的幅度相对较小,因此施加在VD1正极的正半周期信号幅值非常小,不会使VD1导电。

二、类似电路的工作原理分析

如图所示,电路中的VD1为开关二极管,控制电压施加于VD1至R1的正极。控制电压为矩形脉冲电压,波形如图所示。

开关二极管电路图2

当控制电压为0V时,VD1无法开启。这相当于开路。此时,它不会影响L1和C1以及L2和C2电路。当控制电压较高时,控制电压接通开关二极管VD1。电路中A点的交流信号通过导电VD1和电容C3接地,相当于电路中A点的交流接地,使L2和C2电路失效。

从上面的分析可以看出,电路中的二极管VD1相当于一个开关,控制电路中A点的交流信号是否接地。

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