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第8章 模拟电子电路的分析与应用
8．1 二极管的应用
二极管的基本特性是单向导电性。利用它的单向导电性，二极管可以有多种用途。如整流、限幅、开关等。
普通二极管
1. 整流
[练****题8-1限幅作用，输出电压UAO被箝制在 —6V左右。
[练****题8-1-4] 求图8-1-14所示电路中AO两端的电压U
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AO，并判断二极管D1、D2是导通，还是截止。
图8-1-14 练****题8-1-4的电路
测量时将电压表直接接到A、O两端，如图8-1-14所示，电压表显示 UAO = —，二极管D2两端为正向电压，故该电路中D2优先导通，所以使UAO被箝制在 —6V左右，这样D1两端为反向电压，故截止。
3. 开关
二极管正向导通时相当于开关闭合，二极管反向截止时相当于开关断开。
[练****题8-1-5] 电路如图8-1-15所示，已知 E = 5V， ，试画出输出电压的波形。
图8-1-15 练****题8-1-5的电路
观察波形需要用示波器。为了便于输出波形和输入波形对应观察，本例中示波器接入了两路信号，即A通道接输入信号、B通道接输出信号，观察波形时除了要选择合适的T
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ime base档和V/Div档外，还要调节两个通道的水平位置，即Channel A和 Channel B的Y position，这样两路信号才能上下错开，测量电路及示波器的档位选择如图8-1-15、图8-1-16所示。
双击示波器，观察到的波形见图8-1-16。
图8-1-16 练****题8-1-5的测量波形
从上述波形可以看出，当输入信号高于约5V电压时，二极管导通，可近似认为短路，故输出电压近似等于E值；当输入信号低于约5V电压时，二极管截止，可近似认为开路，故输出电压等于输入电压。
[练****题8-1-6] 电路如图8-1-17所示，已知 E = 5V， ，试画出输出电压的波形。
图8-1-17 练****题8-1-6的电路
测量电路及测量结果见图8-1-17、图8-1-18。
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图8-1-18 练****题8-1-5的测量波形
特殊二极管
1. 发光二极管
发光二极管外加正向偏置电压时会发光。通过下面的练****会看到模拟的发光二极管发光。
[练****题8-1-7] 电路如图8-1-19所示，观察发光二极管的发光情况。
图8-1-19 练****题8-1-7的电路
电路接好后，单击屏幕右上角的电源按钮，让开关K动作，就会观察到发光二极管的发光情况。
2. 稳压管
稳压管是利用二极管的反向击穿特性来实现稳压的。在反向击穿区的一定范围内，即使流过管子的电流变化较大，管子两端的电压也会基本保持不变。从下面的例子可以进一步理解稳压电路的工作原理。
[练****题8-1-8] 测量图8-1-20所示电路中的各支路电流，并观察负载电阻变化对各支路电流及输出电压的影响。
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图8-1-20 练****题8-1-8的电路
测试过程中，通过改变负载大小（按键R或Shift-R），可以观察到各支路电流及输出电压的变化情况。测试结果见表8-2-1。
表8-1-1 练****题8-1-8的测试结果
R（最大值的百分比）
负载电流（mA）
稳压管电流（mA）
电源电流（mA）
输出电压(V)
95%
80%
50%
35%
30%
（反向饱和与击穿的临界状态）
从测量结果可以看出，负载电流小，稳压管电流就大，负载电流大，稳压管电流则小，但无论负载电阻如何变化，电源电流总是等于稳压管电流与负载电流之和，而输出电