21、二极管应用全解析：从基础电路到创新应用

二极管应用全解析：从基础电路到创新应用

1. 电源电路搭建基础

在电源电路的搭建中，有几个关键步骤需要遵循。首先，要将全波电桥连接到变压器的输出端。这一步是为了把变压器输出的交流电转换为直流电，为后续电路提供合适的电源形式。

接着，电容的放电时间对纹波有着决定性的影响。一般来说，稳压器能够容忍小于 10% 的纹波。在设计时，我们需要假设一个最坏情况下的负载电阻 $R_L$，也就是在给定应用中它的最小值。通过这个负载电阻，我们可以得到最大电流。但要注意，不能超过稳压器的规格，例如 7805 稳压器的最大电流 $I_{max}$ 约为 100 mA。在假设纹波为 10% 的情况下，我们可以使用公式 $C = \frac{5}{R_Lf}$ 来计算电容的大小。这里需要确保理解这个公式的来源，它是基于电容的充放电特性以及纹波的要求推导出来的。

最后，在稳压器的输出端并联一个泄放电阻（阻值高于负载电阻）是很有帮助的。当电源关闭时，这个泄放电阻可以使电容放电，避免电容上残留电荷对电路造成影响。

下面是电源电路搭建的步骤总结：
1. 连接全波电桥到变压器输出端。
2. 确定最坏情况下的负载电阻 $R_L$，计算最大电流，不超过稳压器规格。
3. 假设 10% 纹波，使用公式 $C = \frac{5}{R_Lf}$ 计算电容大小。
4. 在稳压器输出端并联泄放电阻。

2. 二极管的限幅应用

2.1 普通二极管限幅

由于二极管存在正向压降 $V_d$，例如常见的 0.6V，只有当施加的电压高于这个压降时，二极管才会导通。以图 8.21 所示的电路为例，当输入电压超过 0