什么是二极管近似：类型和二极管型号

二极管主要是单向设备。它在前进或正面时提供低阻电压适用并高抵抗性当二极管反向偏置时。理想的二极管具有零正向电阻和零电压降。二极管提供高逆阻，导致零反向电流。虽然不存在理想的二极管，但在某些应用中使用近乎理想的二极管。电源电压通常大于二极管的正向电压，因此V_F假设是恒定的。当负载电阻通常高或非常低时，数学模型用于近似硅和锗二极管的特性。这些方法有助于解决现实世界问题。本文讨论了二极管近似，近似类型，问题和近似二极管模型的内容。

什么是二极管?

一个二极管是一个简单的半导体，具有两个终端称为阳极和阴极。它允许在一个方向（向前方向）中的电流流动，并限制沿相反方向（反向）的电流。当反向偏置时，当前向前偏置和高或无限电阻时，它具有较低或零阻力。端子阳极是指正铅和阴极是指负引线。大多数二极管进行或允许电流在阳极与正电压连接时流动。二极管用作整流器电源供应。

什么是二极管近似值？

二极管近似是一种数学方法，用于近似真实二极管的非线性行为，以实现计算和电路分析。用于分析二极管电路有三种不同的近似。

第一二极管近似

在第一种近似方法中，二极管被认为是一个正偏二极管和一个零压降的闭合开关。它不适于在现实生活中使用，但只用于一般的近似，在不需要精确。

第二二极管近似

在第二个近似中，二极管被认为是一个与a串联的正向偏压二极管电池打开设备。对于硅二极管打开，需要0.7V。电压为0.7V或更大的电压被送入到正向偏置二极管上。如果电压小于0.7V，则二极管关闭。

第三二极管近似

二极管的第三近似包括二极管上的电压和散热电阻的电压，R_B。体积电阻小，如小于1欧姆，且始终小于10欧姆。体积电阻R_B对应于p和n材料的电阻。这个电阻的变化取决于前进电压的量和电流流过二极管在任何给定的时间。

利用该公式计算了二极管两端的电压降

V_d= 0.7v + I_d* R._B

如果是R._B<1/100 R._Th或者r._B<0.001 R._Th，我们忽略了这一点

解决方案的二极管近似问题

现在让我们看两个有解的二极管近似问题的例子

1).看下面的电路，使用二极管的第二个近似，找到流过二极管的电流。

我_D= (V_年代- V._D）/ r =（4-0.7）/ 8 = 0.41A

2）。查看两个电路并使用二极管的第三近似方法计算

for（a）

添加1kΩ电阻与体积电阻0.2Ω没有任何不同的电流流动

我_D= 9.3/ 10002 = 0.0093 a

如果我们不计算0.2Ω，那么

我_D= 9.3 / 1000 = 0.0093 a

无花果(b)

对于5Ω的负载电阻，忽略0.2Ω的体积电阻会带来电流的差异。

因此，必须考虑本体电阻，正确的电流值为1.7885 A。

我_D= 9.3 / 5.2 = 1.75885 a

如果我们不计算0.2Ω，那么

我_D= 9.3 / 5 = 1.86 a

综上所述，如果负载电阻较小，则采用体积电阻。然而，如果负载电阻非常高(范围到几千欧姆)，则体积电阻对电流没有影响。

近似二极管模型

二极管模型是用于二极管的实际行为的近似的数学模型。我们将使用各种技术讨论在正向偏置方向上连接的P-n结的建模。

Shockley二极管模型

在里面Shockley二极管模型等式，P-N结二极管的二极管电流I与二极管电压Vd有关。假设VS> 0.5V和ID远高于是，我们代表二极管的VI特征

我_D= I._年代（E.^{VD /ηvt.}- 1)——(i)

与Kirchhoff的循环方程，我们获得以下等式

我_D=（V._年代- V._D/ R) - (2)

假设二极管参数为和η为已知，而ID和IS为未知量。这些可以通过两种技术找到——图形分析和迭代分析

迭代分析

迭代分析方法用于使用计算机或计算器对任何给定系列值的VS找到二极管电压Vd。可以通过将其除以作为和添加1来重新组织等式（i）。

e^{VD /ηvt.}=我/我_年代+1

通过在等式的两侧应用自然的日志，可以删除指数。方程减少到

V_D/ηv._T= ln（I / i_年代+1）

将满足基尔霍夫定律的(ii)代入(i)，方程为

V_D/ηv._T=（ln（v_年代- v_D/ ri._年代) + 1

或

V_DV =η_Tln (V_年代- V._D/ ri._年代+1）

由于v已知值，VD可以猜测，并将值放到等式的右侧，进行连续运算，可以找到VD的新值。一旦找到VD，基尔霍夫定律就被用来找到I。

图形化解决方案

通过在i - v曲线上绘制方程(i)和(ii)，在两个图的交点处得到近似的图解解。图上的交点满足式(i)和式(ii)，图上的直线表示负载线，图上的曲线表示二极管特性方程。

分段线性模型

由于图形解的方法是高度复杂的复合电路，另一种方法的二极管建模被使用，称为分段线性建模。该方法将一个函数分解为多个线性段，作为一个二极管的近似特性曲线。

该图示出了使用双段分段线性模型近似的实际二极管的VI曲线。实际二极管串联分为三个元素：理想的二极管，电压源和a电阻器。在Q点到二极管曲线上绘制的切线和该线的斜率等于二极管在Q点处的电阻的倒数。

数学上理想化的二极管

数学上的理想二极管指的是理想二极管。在这种类型的理想二极管中当前的当二极管反向偏置时，流动等于零。当施加正电压并且电流流动将是无限的并且二极管的表现就像短路时，理想二极管的特性是在0V处进行。示出了理想二极管的特征曲线。

常见问题

1）。哪种二极管模型代表最准确的近似值？

第三近似是最精确的近似，因为它包括二极管电压为0.7V，电压跨二极管的内部电阻和二极管提供的反向电阻。

2).二极管的击穿电压是多少?

二极管的击穿电压是施加的最小反向电压，以使二极管击穿和在反向方向上进行。

3）。你如何测试二极管？

要测试二极管，请使用数字万用表

• 将万用表选择器开关更改为二极管检查模式
• 将万用表的阳极连接到正引线，阴极连接到负引线
• 万用表显示电压读数在0.6V至0.7V之间，并知道二极管正在工作
• 现在颠倒万用表的连接
• 如果万用表显示无限电阻（超过范围）并知道二极管正在工作

4）。二极管是电流吗？

二极管既不是电流控制的也不是电压控制的装置。它进行正面和负电压是否正确给出。

本文讨论了这三种类型二极管近似方法。我们讨论了当二极管作为开关时，如何用较少的数值来近似一个二极管。最后，我们讨论了各种类型的近似二极管模型。这里有个问题，二极管的功能是什么?