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前导二极管电路中的指数和分段线性分析

出处:维库电子市场网 发布于:2025-03-10 16:14:33 | 437 次阅读

  分段线性模型
  我个人从未使用过这种技术,在我看来,总体而言,二极管传导行为的线性化并不比上一篇文章中所述的简单恒定电压 - 滴滴模型更为准确。  但是,如果您主要有兴趣捕获非执行和完全传导之间过渡区域中二极管的行为,则可能需要考虑分段线性方法,因为它使您更有能力近似二极管的真实指数行为。同样,分段线性模型用与我们非常了解的标准电路 - 分析过程兼容的组件代替了二极管,因此,它比结合指数模型的技术更广泛,更直接。

  下图显示了分段线性模型的示意图。
  如您所见,我们有一个电池,就像在恒定电压型号型号中一样,但是我们添加了一个电阻。电池的目的是相同的:它添加了与传导阈值相对应的偏移量,并且会产生电压下降。当二极管处于导电状态时,电阻器会在正向电压和正向电流之间形成线性关系。  以下图传达了指数模型,分段线性模型和恒定电压导向模型之间的差异。

  您可以通过更改分配给电池的电压来调整曲线偏离水平轴的点,并且线的斜率(在导电状态下)等于模型电阻值的倒数。
  如果您知道要在电路中包含的二极管的特定电流 - 电压特性,则可以调整这两个模型参数,以尝试使分段线性表示与二极管的实际行为尽可能一致。
  指数模型
  正如本系列第一篇文章中所述,指数模型准确地捕获了二极管的I -V关系。因此,如果我们想要非常高精度的结果,我们必须以某种方式将指数模型的数学特征与我们应用于电路其他部分的分析技术相结合。这可以(从理论上)以图形方式或通过计算来完成。
  图形方法  通过将给定二极管的I -V特性的图与负载线相结合,我们可以找到电路的工作点。下图显示了一个简单的二极管电路和相应的图形分析。

  如果您不确定是什么负载线,那么您肯定想查看AAC的频繁工程问题(F EC),名为“电路设计中使用的负载线”如何?实际上,我不会花更多的时间在这个主题上,原因有两个:首先,所有基本信息都包含在FEC中。其次,据我所知,图形方法主要是针对学生的练习。您根本没有理由使用这种方法来分析复杂的二极管电路。
  迭代计算方法
  当我们讨论学生的练习主题时,让我们简要讨论解决二极管电路的基于指数模型的迭代计算方法。该繁重的名称是指同样繁重的分析技术,其中使用二极管方程重复计算电压和电流值,直到一种迭代的结果与上一个迭代的结果没有显着差异。
  我想有更糟糕的方法可以花时间,但是我根本无法证明对无趣,耗时,容易出错和过时的过程的任何进一步的解释。

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