開關(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關(guān)，各種民用電器中的電源開關(guān)等。  WJLXT972ALC.A4
    在開關(guān)電路中有如下兩大類的開關(guān)。
    (1)機械式的開關(guān)。采用機械式的開關(guān)件作為開關(guān)電路中的元器件。
    (2)電子開關(guān)。所謂電子開關(guān)，是指不用機械式的開關(guān)件，而是采用二極管、三極管這類器件構(gòu)成開關(guān)電路。
   1．開關(guān)二極管開關(guān)特性
    開關(guān)二極管同普通的二極管一樣，也是一個PN結(jié)的結(jié)構(gòu)，不同之處是要求這種二極管的開關(guān)特性要好。
    當(dāng)給開關(guān)二極管加上正向電壓時，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)的通態(tài)；當(dāng)給開關(guān)二極管加上反向電壓時，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于開關(guān)的斷態(tài)。二極管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)完成開與關(guān)的功能。
    開關(guān)二極管就是利用這種特性，且通過制造工藝使開關(guān)將性更好，即開關(guān)速度更快，PN結(jié)的結(jié)電容更小，導(dǎo)通時的內(nèi)阻更小，截止時的內(nèi)阻很大。
    (1)開通時間。開關(guān)二極管從截止到加上正向電壓后的導(dǎo)通要有一段時間，這一時間稱為開通時間。要求這一時間愈短愈好。
    (2)反向恢復(fù)時間。開關(guān)二極管在導(dǎo)通后去掉正向電壓，二極管從導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止所需要的時間稱為反向恢復(fù)時間。要求這一時間愈短愈好。
    (3)開關(guān)時間。開通時間和反向恢復(fù)時間之和，稱為開關(guān)時間。要求這一時間愈短愈好。

   2．典型二極管開關(guān)電路
    二極管構(gòu)成的電子開關(guān)電路形式多種多樣，圖5-42所示是一種常見的二極管開關(guān)電路。

                  
    通過觀察這一電路，可以熟悉下列幾個方面的問題，以利于對電路工作原理的分析。
    (1)了解這個單元電路的功能是第一步。從電路中可以看出，電感Ll和電容Cl并聯(lián)，這顯然是一個LC并聯(lián)諧振電路，是這個單元電路的基本功能。明確這一點后可以知道，電路中的其他元器件應(yīng)該是圍繞這個基本功能的輔助元器件，是對電路基本功能的擴展或補充等，以此思路可以方便地分析電路中元器件的作用。
    (2) C2和VD1構(gòu)成串聯(lián)電路，然后再與Cl并聯(lián)，從這種電路結(jié)構(gòu)可以得出一個判斷結(jié)果：C2和VD1這個支路的作用是通過該支路來改變與電容Cl并聯(lián)后的總?cè)萘看笮�。這樣判斷的理由是：C2和VD1支路與Cl并聯(lián)后總電容量改變了，與LI構(gòu)成的LC并聯(lián)諧振電路其
振蕩頻率改變了。所以，這是一個改變LC并聯(lián)諧振電路頻率的電路。
    關(guān)于二極管電子開關(guān)電路分析思路，說明如下幾點。
    (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要么同時接入電路，要么同時斷開。如果只是需要C2并聯(lián)在Cl上，則可以直接將C2并聯(lián)在Cl上，可是串入二極管VD1，說明VD1控制著C2的接入與斷開。
    (2)根據(jù)二極管的導(dǎo)通與截止特性可知，當(dāng)需要C2接入電路時讓VD1導(dǎo)通，當(dāng)不需要C2接入電路時讓VD1截止，二極管的這種工作方式稱為開關(guān)方式，這樣的電路稱為二極管開關(guān)電路。
    (3)二極管的導(dǎo)通與截止要有電壓控制，電路中VD1正極通過電阻Rl、開關(guān)Sl與直流電壓+V端相連．這一電壓就是二極管的控制電壓。
    (4)電路中的開關(guān)Sl用來控制工作電壓+V是否接入電路。根據(jù)Sl開關(guān)電路更容易確認(rèn)二極管VD1工作在開關(guān)狀態(tài)下，因為Sl的開、關(guān)控制了二極管的導(dǎo)通與截止。

   3．電路分析
    (1)開關(guān)Sl斷開。直流電壓+V無法加到VD1的正極，這時VD1截止，其正極與負極之間的電阻很大，相當(dāng)于VD1開路，這樣C2不能接入電路，Ll只是與Cl并聯(lián)構(gòu)成LC并聯(lián)諧振電路。
    (2)開關(guān)Sl接通。直流電壓+V通過Sl和Rl加到VD1的正極，使VD1導(dǎo)通，其正極與負極之間的電阻很小，相當(dāng)于VD1的正極與負極之間接通，這樣C2接入電路，且與電容Cl并聯(lián)，Ll與Cl、C2構(gòu)成LC并聯(lián)諧振電路。
    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Cl，另一種情況是Cl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。因此，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。
   4．同類電路分析   WK21001K02A2
    如圖5-43所示，電路中的VD1為開關(guān)二極管，控制電壓通過Rl加到VD1正極，控制電壓是一個矩形脈沖電壓。

                  
    當(dāng)控制電壓為OV時，VD1不能導(dǎo)通，相當(dāng)于開路，這時對Ll和Cl、L2和C2電路沒有影響；當(dāng)控制電壓為高電平時，控制電壓使開關(guān)二極管VD1導(dǎo)通，VD1相當(dāng)于通路，電路中A點的交流信號通過導(dǎo)通的VD1和電容C3接地，等于將電路中的A點交流接地，使L2和C2電路不起作用。
    從上述分析可知，電路中的二極管VD1相當(dāng)于一只開關(guān)，控制電路中的A點交流信號是否接地。

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