二极管电路的解题方法

中职《电子技术基础》教学中，二极管电路的计算看似简单，但实际学生计算起来却不易上手，往往容易出现错误，不能得出正确的结果。并且到学生临近毕业时，这种电路题大多数学生仍不会做。问题出在什么地方呢？主要在于方法不得当，概念模糊，思维没跟上。下面就这类题型的解题方法进行探讨。

一、利用电位法进行求解

在教学实践中，我总结出用电位法可快速准确求解出这类题目。现在，我们先探讨理想二极管问题。所谓理想二极管是指二极管正向偏置时正向压降为0，正向电阻为0；而反向偏置时，反向电流为0，反向电阻为∞。一定条件下把二极管理想化能快速解决许多类似问题，是可行的。

例一：如图（1）所示，d1为理想二极管，其它参数如图，试求uab两端的电压值。

分析：此类题型首先要弄清楚二极管在电路中的状态，即是正向导通，还是反偏截止的。利用电位法就可快速确定二极管的状态。步骤：①选定参考点，根据电路组成情况选择合适的位置为参考点。在本电路中，b、c、d三点均可作为电路的参考点，我们这里选择c点作为电路的参考点。注意，a点不能作为电路的参考点，为什么呢？是因为d1的状态未确定，电路的电流也未知，若a点作为电路的参考点，电路其它位置的电位就不能确定下来。②根据参考点的选择确定b、d两点的电位。很明显，由于uc=0v，e2=12v，所以ub=12v；而e1=6v，且d点接e1负极，故ud=12v-6v=6v。因此电路局部可以画成下图：

非常明显，d1为正向偏置，所以d1导通。由于d1为理想二极管，导通时正向压降为0v，故ua=ud=6v。所以本题uab=ua-ub=6v-12v=-6v。

例二：如图（3）所示，d1、d1均为理想二极管，其它参数如图，试求uab两端的电压为多少。

分析步骤：①选定参考点，根据电路组成情况选择合适的位置为参考点。同样，在本电路中，b、c、d三点均可作为电路的参考点。为分析问题简便，我们把通过导线直接相连的所有位置视为同一点，即等电位点，即在上图中所标注的三个b点我们把它看作为一个点。在这里仍选择c点作为电路的参考点。②根据参考点的选择确定b、d两点的电位。由于uc=0v，则ub=0v-e2=0v-9v=-9v，ud=ub-12v=-9v-4.5v=-13.5v。因此电路局部可以画成下图（4）：

根据b、c、d三点电位关系就可以判断出d1、d2均处于正偏导通状态，那么d1、d2会同时导通吗？如果是，则a点的电位就不确定了。事实上由于d1的正偏电压大于d2的正偏电压，所以d1优先d2导通，d1导通，于是a点电位就和d点相等，为-13.5v，这样反过来使d2变为截止了。所以本题uab=ua-ub=-13.5v-（-9v）=-4.5v。

二、用支路电压法求解

除了用上面的电位法判断二极管的状态来解决问题外，还可用支路电压法来判断二极管的状态，进而进行求解。

例三：如图下所示，d1、d1均为理想二极管，其它参数如图，试求ab两端的电压的uab。

方法与步骤：①首先断开两只二极管，或将d1、d1看作是无穷大的电阻；②求断开后二极管两端的电压。

d1：绕行路径b→c→a，uba=e2+ir1=9v+0×4kω=9v；

d2：绕行路径d→b→c→a，uda=-e1+e2+ir1=-12v+9v+0×4kω=-3v。

注：由于视电路为开路，所以i=0。

因此d1正偏导通，而d2反偏截止。于是ua=ub=9v，所以本题uab=ua-ub=9v-9v=0v。

三、实际二极管电路

事实上，当二极管正偏导通时，两端的管压降并不为0。对硅材料的二极管来说，管压降约为0.7v左右，而锗材料的约为0.3v左右。因此要比较准确的计算出电压值，还应将二极导通的管压降考虑进去。而对于二极管反偏截止时，由于反向电阻极大，可以认为其中流过的电流为0，这对于计算结果几乎没有什么影响。下面举例说明。

例四：如图（6）所示电路中的二极管均为硅管，其正向导通时管压降为0.68v，那么a、b两端的电压uab为多少？电阻r3中的电流为多大？

分析：依据电位分析法或支路电压法可知d1优先导通，d2截止。

根据支路电压法，则uab=uac＋ucb=ud1＋e1=0.68v+3v=

3.68v，

而uab=i3r3+e3，所以r3中的电流i3=（uab-e3）/r3=（3.68v-12v）/3kω=-2.77ma，方向向上。

从上述分析可知，只概念清晰，方法得当，二极管电路便能正确分析，快速得出结果。但是，我们还要注意，上面的分析计算是在二极管为理想模型，或者恒压降模型下得出的结果，它必须满足电源电压远大于二极管的管压降这个条件。若在电源电压较低时，还须采用另外的电路模型才能计算出较合理的结果。