如何理解二極管的鉗位電路及穩壓電路

要弄懂這個問題，必須理解二極管的伏安特性曲線。

先看第一象限的正向特性：

我們發現，當正向電壓從零開始上升，在0.4V之前，二極管的正向電流很小。但從0.7V開始，電流迅速增加。

再看第二象限的反向特性：

我們發現，我們發現，反向電壓一直到達-40V時，反向電流也即反向漏電流近乎為零。

這說明，二極管的正向電壓大于0.7V后，其等效電阻很小，這叫做二極管的正向特性；二極管的反向特性是反向電阻很大。

我們來看下圖：

我們先來看圖1：

圖1中，二極管處于正向接法，它的管壓降是0.7V。因此，電阻R上的電壓為：

那么流過電阻R的電流呢？

現在我們再來看圖2：

我們看到，兩只二極管的正極都接到12V，因此兩只二極管都屬于正向接法。于是，D1二極管的正極應當是6+0.7V=6.7V，D2二極管的正極應當是2+0.7=2.7V。那么電路的輸出端電壓Usr到底是多少呢？

假設Usc=6.7V，于是二極管D2將處于正向接法。又因為二極管D2的壓降是0.7V，因此二極管D2的正極將會被強制性地拉到2.7V。如此一來，二極管D1將處于反偏狀態，即D1的負極電壓比正極電壓高。

注意：D2導通后，D1的正極變成2.7V，同時D1的負極是6V，因此D1被反向偏置而截止。

也就是說，輸出電壓Usc被強制性地鉗位在2.7V。哪個電壓低，電路的輸出電壓就是低電壓再加上0.7V。

我們來看一個實例：

此圖是一套用于控制晶閘管觸發的電路。按圖示我們能看到用正與門構成的鉗位電路。三個輸入端分別是測控端電壓、PID控制和觸發脈沖電路。

測控端電壓電路正常輸出是脈動直流，高電平的占空比較大；PID控制輸出也是高的電平，而觸發脈沖則輸出正負交替的高電平脈沖。可見，在正常情況下，與門的輸出由觸發脈沖來決定，畢竟零電平也是脈沖的一部分。

可見，鉗位電路的應用還是很廣泛的。

再談談穩壓二極管。

我們看上圖的測控端電壓電路：

設變壓器的初級電壓為380Vac，次級為24Vac，于是經過橋式整流后，其平均電壓為0.9X24=21.6V，屬于脈動直流。但實際計算時不能這樣算，必須用最大值來計算。

我們知道穩壓二極管工作在反向擊穿區，見第一幅圖的第三象限。它的曲線特點是：電流變化很大，但電壓變化很小，這就是它的穩壓原理。不過要注意：此時二極管處于反向接法，即穩壓二極管工作在反向電壓下。

設，上圖中的穩壓二極管穩定電壓是12V，最大穩定電流是25毫安。我們先把電阻R2開路，來計算R1的值。

故R1取值為820歐，功率為0.51W，取標稱值1W。

此時穩壓二極管兩端的波形是什么樣的？就是波形圖中下部的綠色部分。在這里，穩壓二極管起到給半波直流波形削頭的作用。

現在，我們把R2接入，于是流過穩壓二極管的電流變小了。但只要流過穩壓二極管的電流仍然在它的穩定電流范圍之內，則穩壓二極管的穩壓作用就能維持。

設穩壓二極管的最小穩定電流為5毫安，則流過R2和R3的電流為25-5=20毫安。故R2+R3的取值為：

實際上，我們看到R2+R3的和只要不低于600歐即可，故R2+R3的實際值會大于計算值。具體取值與我們的解答無關，此處忽略。

我們看到，晶體管T1的集電極也有一只穩壓二極管D2，它的用途同樣也是削幅，使得輸出到后級的脈沖幅度最高值就等于穩壓二極管的穩定電壓。

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