关于二极管的四种特殊作用浅析

许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。

1.二极管可以组成简易的稳压电路，下面就介绍一下

上图就是利用了三个二极管组成了一个1.8V的稳压电路，每个二极管导通的压降是0.6V。

2.二极管可以在电路中起到温度补偿的作用

众所周知，PN结导通后有一个约为0.6V（指硅材料PN结）的压降，同时PN结还有一个与温度相关的特性：PN结导通后的压降基本不变，但不是不变，PN结两端的压降随温度升高而略有下降，温度愈高其下降的量愈多，当然PN结两端电压下降量的绝对值对于0.6V而言相当小，利用这一特性可以构成温度补偿电路。如下图所示是利用二极管温度特性构成的温度补偿电路。

（1）VD1的正极通过R1与直流工作电压+V相连，而它的负极通过R2与地线相连，这样VD1在直流工作电压+V的作用下处于导通状态。理解二极管导通的要点是：正极上电压高于负极上电压。

（2）利用二极管导通后有一个0.6V管压降来解释电路中VD1的作用是行不通的，因为通过调整R1和R2的阻值大小可以达到VT1基极所需要的直流工作电压，根本没有必要通过串入二极管VD1来调整VT1基极电压大小。

（3）利用二极管的管压降温度特性可以正确解释VD1在电路中的作用。假设温度升高，根据三极管特性可知，VT1的基极电流会增大一些。当温度升高时，二极管VD1的管压降会下降一些，VD1管压降的下降导致VT1基极电压下降一些，结果使VT1基极电流下降。由上述分析可知，加入二极管VD1后，原来温度升高使VT1基极电流增大的，现在通过VD1电路可以使VT1基极电流减小一些，这样起到稳定三极管VT1基极电流的作用，所以VD1可以起温度补偿的作用。

（4）三极管的温度稳定性能不良还表现为温度下降的过程中。在温度降低时，三极管VT1基极电流要减小，这也是温度稳定性能不好的表现。接入二极管VD1后，温度下降时，它的管压降稍有升高，使VT1基极直流工作电压升高，结果VT1基极电流增大，这样也能补偿三极管VT1温度下降时的不稳定。

3.二极管在电路中的限幅作用

信号幅度比较小时的电路工作状态，即信号幅度没有大到让限幅电路动作的程度，这时限幅电路不工作。信号幅度比较大时的电路工作状态，即信号幅度大到让限幅度电路动作的程度，这时限幅电路工作，将信号幅度进行限制。

这个二极管限幅电路，当集成电路A1的①脚输出信号中的交流电压比较小时，交流信号的正半周加上直流输出电压U1也没有达到VD1、VD2和VD3导通的程度，所以各二极管全部截止，对①脚输出的交流信号没有影响，交流信号通过R1加到VT1中。 假设集成电路A1的①脚输出的交流信号其正半周幅度在某期间很大，由于此时交流信号的正半周幅度加上直流电压已超过二极管VD1、VD2和VD3正向导通的电压值，如果每只二极管的导通电压是0.7V，那么3只二极管的导通电压是2.1V。由于3只二极管导通后的管压降基本不变，即集成电路A1的①脚最大为2.1V，所以交流信号正半周超出部分被去掉（限制），其超出部分信号其实降在了集成电路A1的①脚内电路中的电阻上。当集成电路A1的①脚直流和交流输出信号的幅度小于2.1V时，这一电压又不能使3只二极管导通，这样3只二极管再度从导通转入截止状态，对信号没有限幅作用。

4.二极管在电路中的保护作用

在继电器驱动电路里经常会用到二极管保护驱动电路。

继电器内部有一组线圈，如上图所示，在继电器断电前，流过继电器线圈L1的电流方向为从上而下，在断电后线圈产生反向电动势阻碍这一电流变化，即产生一个从上而下流过的电流。反向电动势在线圈L1上的极性为下正上负，这时二极管导通。当保护二极管开路时，对继电器电路工作状态没有大的影响，但是没有了保护作用而很有可能会击穿驱动管；当保护二极管短路时，相当于将继电器线圈短接，这时继电器线圈中没有电流流过，继电器不能动作。
编辑：lyn