對(duì)于這一電路的具體分析細(xì)節(jié)說(shuō)明如下。
(1)集成電路A1的①腳輸出的負(fù)半周大幅度信號(hào)不會(huì)造成VT1過(guò)電流,因?yàn)樨?fù)半周信號(hào)只會(huì)使NPN型三極管的基極電壓下降,基極電流減小,所以無(wú)須加入對(duì)于負(fù)半周的限幅電路。
(2)上面介紹的是單向限幅電路,這種限幅電路只能對(duì)信號(hào)的正半周或負(fù)半周大信號(hào)部分進(jìn)行限幅,對(duì)另一半周信號(hào)不限幅。另一種是雙向限幅電路,它能同時(shí)對(duì)正、負(fù)半周信號(hào)進(jìn)行限幅。
(3)引起信號(hào)幅度異常增大的原因是多種多樣的,例如偶然的因素(如電源電壓的波動(dòng))導(dǎo)致信號(hào)幅度在某瞬間增大許多,外界的大幅度干擾脈沖竄入電路也是引起信號(hào)某瞬間異常增大的常見(jiàn)原因。
(4)3只二極管VD1、VD2和VD3導(dǎo)通之后,集成電路A1的①腳上的直流和交流電壓之和是2.1V,這一電壓通過(guò)電阻R1加到VT1基極,這也是VT1最高的基極電壓,這時(shí)的基極電流也是VT1最大的基極電流。
(5)由于集成電路A1的①腳和②腳外電路一樣,所以其外電路中的限幅保護(hù)電路工作原理一樣,分析電路時(shí)只要分析一個(gè)電路即可。
(6)根據(jù)串聯(lián)電路特性可知,串聯(lián)電路中的電流處處相等,這樣可以知道VD1、VD2和VD3三只串聯(lián)二極管導(dǎo)通時(shí)同時(shí)導(dǎo)通,否則同時(shí)截止,絕不會(huì)出現(xiàn)串聯(lián)電路中的某只二極管導(dǎo)通而某幾只二極管截止的現(xiàn)象。4.4 故障檢測(cè)方法和電路故障分析對(duì)這一電路中的二極管故障檢測(cè)主要采用萬(wàn)用表歐姆檔在路測(cè)量其正向和反向電阻大小,因?yàn)檫@一電路中的二極管不工作在直流電路中,所以采用測(cè)量二極管兩端直流電壓降的方法不合適。這一電路中二極管出現(xiàn)故障的可能性較小,因?yàn)樗鼈児ぷ髟谛⌒盘?hào)狀態(tài)下。如果電路中有一只二極管出現(xiàn)開(kāi)路故障時(shí),電路就沒(méi)有限幅作用,將會(huì)影響后級(jí)電路的正常工作。
5 二極管開(kāi)關(guān)電路及故障處理
開(kāi)關(guān)電路是一種常用的功能電路,例如家庭中的照明電路中的開(kāi)關(guān),各種民用電器中的電源開(kāi)關(guān)等。在開(kāi)關(guān)電路中有兩大類(lèi)的開(kāi)關(guān):
(1)機(jī)械式的開(kāi)關(guān),采用機(jī)械式的開(kāi)關(guān)件作為開(kāi)關(guān)電路中的元器件。
(2)電子開(kāi)關(guān),所謂的電子開(kāi)關(guān),不用機(jī)械式的開(kāi)關(guān)件,而是采用二極管、三極管這類(lèi)器件構(gòu)成開(kāi)關(guān)電路。
5.1 開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)關(guān)特性說(shuō)明
開(kāi)關(guān)二極管同普通的二極管一樣,也是一個(gè)PN結(jié)的結(jié)構(gòu),不同之處是要求這種二極管的開(kāi)關(guān)特性要好。當(dāng)給開(kāi)關(guān)二極管加上正向電壓時(shí),二極管處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的通態(tài);
當(dāng)給開(kāi)關(guān)二極管加上反向電壓時(shí),二極管處于截止?fàn)顟B(tài),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷態(tài)。二極管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)完成開(kāi)與關(guān)功能。
開(kāi)關(guān)二極管就是利用這種特性,且通過(guò)制造工藝,開(kāi)關(guān)特性更好,即開(kāi)關(guān)速度更快,PN結(jié)的結(jié)電容更小,導(dǎo)通時(shí)的內(nèi)阻更小,截止時(shí)的電阻很大。如表5.1所示是開(kāi)關(guān)時(shí)間概念說(shuō)明。
表5.1 開(kāi)關(guān)時(shí)間概念說(shuō)明
5.2 典型二極管開(kāi)關(guān)電路工作原理
二極管構(gòu)成的電子開(kāi)關(guān)電路形式多種多樣,如圖5.1所示是一種常見(jiàn)的二極管開(kāi)關(guān)電路。
圖5.1 二極管開(kāi)關(guān)電路
通過(guò)觀(guān)察這一電路,可以熟悉下列幾個(gè)方面的問(wèn)題,以利于對(duì)電路工作原理的分析:
(1)了解這個(gè)單元電路功能是第一步。從圖8-14所示電路中可以看出,電感L1和電容C1并聯(lián),這顯然是一個(gè)LC并聯(lián)諧振電路,是這個(gè)單元電路的基本功能,明確這一點(diǎn)后可以知道,電路中的其他元器件應(yīng)該是圍繞這個(gè)基本功能的輔助元器件,是對(duì)電路基本功能的擴(kuò)展或補(bǔ)充等,以此思路可以方便地分析電路中的元器件作用。
(2)C2和VD1構(gòu)成串聯(lián)電路,然后再與C1并聯(lián),從這種電路結(jié)構(gòu)可以得出一個(gè)判斷結(jié)果:C2和VD1這個(gè)支路的作用是通過(guò)該支路來(lái)改變與電容C1并聯(lián)后的總?cè)萘看笮。@樣判斷的理由是:C2和VD1支路與C1上并聯(lián)后總電容量改變了,與L1構(gòu)成的LC并聯(lián)諧振電路其振蕩頻率改變了。所以,這是一個(gè)改變LC并聯(lián)諧振電路頻率的電路。
關(guān)于二極管電子開(kāi)關(guān)電路分析思路說(shuō)明如下幾點(diǎn):
(1)電路中,C2和VD1串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路特性可知,C2和VD1要么同時(shí)接入電路,要么同時(shí)斷開(kāi)。如果只是需要C2并聯(lián)在C1上,可以直接將C2并聯(lián)在C1上,可是串入二極管VD1,說(shuō)明VD1控制著C2的接入與斷開(kāi)。
(2)根據(jù)二極管的導(dǎo)通與截止特性可知,當(dāng)需要C2接入電路時(shí)讓VD1導(dǎo)通,當(dāng)不需要C2接入電路時(shí)讓VD1截止,二極管的這種工作方式稱(chēng)為開(kāi)關(guān)方式,這樣的電路稱(chēng)為二極管開(kāi)關(guān)電路。
(3)二極管的導(dǎo)通與截止要有電壓控制,電路中VD1正極通過(guò)電阻R1、開(kāi)關(guān)S1與直流電壓+V端相連,這一電壓就是二極管的控制電壓。
(4)電路中的開(kāi)關(guān)S1用來(lái)控制工作電壓+V是否接入電路。根據(jù)S1開(kāi)關(guān)電路更容易確認(rèn)二極管VD1工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下,因?yàn)镾1的開(kāi)、關(guān)控制了二極管的導(dǎo)通與截止。如表5.2所示是二極管電子開(kāi)關(guān)電路工作原理說(shuō)明。
表5.2二極管電子開(kāi)關(guān)電路工作原理說(shuō)明
在上述兩種狀態(tài)下,由于LC并聯(lián)諧振電路中的電容不同,一種情況只有C1,另一種情況是C1與C2并聯(lián),在電容量不同的情況下LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率不同。所以,VD1在電路中的真正作用是控制LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率。
關(guān)于二極管電子開(kāi)關(guān)電路分析細(xì)節(jié)說(shuō)明下列二點(diǎn):
(1)當(dāng)電路中有開(kāi)關(guān)件時(shí),電路的分析就以該開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)兩種情況為例,分別進(jìn)行電路工作狀態(tài)的分析。所以,電路中出現(xiàn)開(kāi)關(guān)件時(shí)能為電路分析提供思路。
(2)LC并聯(lián)諧振電路中的信號(hào)通過(guò)C2加到VD1正極上,但是由于諧振電路中的信號(hào)幅度比較小,所以加到VD1正極上的正半周信號(hào)幅度很小,不會(huì)使VD1導(dǎo)通。
5.3 故障檢測(cè)方法和電路故障分析
如圖5.2所示是檢測(cè)電路中開(kāi)關(guān)二極管時(shí)接線(xiàn)示意圖,在開(kāi)關(guān)接通時(shí)測(cè)量二極管VD1兩端直流電壓降,應(yīng)該為0.6V,如果遠(yuǎn)小于這個(gè)電壓值說(shuō)明VD1短路,如果遠(yuǎn)大小于這個(gè)電壓值說(shuō)明VD1開(kāi)路。另外,如果沒(méi)有明顯發(fā)現(xiàn)VD1出現(xiàn)短路或開(kāi)路故障時(shí),可以用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量它的正向電阻,要很小,否則正向電阻大也不好。
圖5.2檢測(cè)電路中開(kāi)關(guān)二極管時(shí)接線(xiàn)示意圖
如果這一電路中開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)路或短路,都不能進(jìn)行振蕩頻率的調(diào)整。開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)路時(shí),電容C2不能接入電路,此時(shí)振蕩頻率升高;開(kāi)關(guān)二極管短路時(shí),電容C2始終接入電路,此時(shí)振蕩頻率降低。
5.4 同類(lèi)電路工作原理分析
6 二極管檢波電路及故障處理
如圖6.1所示是二極管檢波電路。電路中的VD1是檢波二極管,C1是高頻濾波電容,R1是檢波電路的負(fù)載電阻,C2是耦合電容。
圖6.1 二極管檢波電路
6.1 電路分析準(zhǔn)備知識(shí)
眾所周知,收音機(jī)有調(diào)幅收音機(jī)和調(diào)頻收音機(jī)兩種,調(diào)幅信號(hào)就是調(diào)幅收音機(jī)中處理和放大的信號(hào)。見(jiàn)圖中的調(diào)幅信號(hào)波形示意圖,對(duì)這一信號(hào)波形主要說(shuō)明下列幾點(diǎn):
(1)從調(diào)幅收音機(jī)天線(xiàn)下來(lái)的就是調(diào)幅信號(hào)。
(2)信號(hào)的中間部分是頻率很高的載波信號(hào),它的上下端是調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò),其包絡(luò)就是所需要的音頻信號(hào)。
(3)上包絡(luò)信號(hào)和下包絡(luò)信號(hào)對(duì)稱(chēng),但是信號(hào)相位相反,收音機(jī)最終只要其中的上包絡(luò)信號(hào),下包絡(luò)信號(hào)不用,中間的高頻載波信號(hào)也不需要。6.2 電路中各元器件作用說(shuō)明
如表6.1所示是元器件作用解說(shuō)。
6.3 檢波電路工作原理分析
檢波電路主要由檢波二極管VD1構(gòu)成。
在檢波電路中,調(diào)幅信號(hào)加到檢波二極管的正極,這時(shí)的檢波二極管工作原理與整流電路中的整流二極管工作原理基本一樣,利用信號(hào)的幅度使檢波二極管導(dǎo)通,如圖6.2所示是調(diào)幅波形展開(kāi)后的示意圖。
圖6.2調(diào)幅波形時(shí)間軸展開(kāi)示意圖
從展開(kāi)后的調(diào)幅信號(hào)波形中可以看出,它是一個(gè)交流信號(hào),只是信號(hào)的幅度在變化。這一信號(hào)加到檢波二極管正極,正半周信號(hào)使二極管導(dǎo)通,負(fù)半周信號(hào)使二極管截止,這樣相當(dāng)于整流電路工作一樣,在檢波二極管負(fù)載電阻R1上得到正半周信號(hào)的包絡(luò),即信號(hào)的虛線(xiàn)部分,見(jiàn)圖中檢波電路輸出信號(hào)波形(不加高頻濾波電容時(shí)的輸出信號(hào)波形)。
檢波電路輸出信號(hào)由音頻信號(hào)、直流成分和高頻載波信號(hào)三種信號(hào)成分組成,詳細(xì)的電路分析需要根據(jù)三種信號(hào)情況進(jìn)行展開(kāi)。這三種信號(hào)中,最重要的是音頻信號(hào)處理電路的分析和工作原理的理解。
(1)所需要的音頻信號(hào),它是輸出信號(hào)的包絡(luò),如圖6.3所示,這一音頻信號(hào)通過(guò)檢波電路輸出端電容C2耦合,送到后級(jí)電路中進(jìn)一步處理。
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