2005-05-18：二极管电路（三）
很奇怪，二极管的串联和并联似乎不像 C# 所说的那样特立独行，我在 GOOGLE 上搜了一下，有好多页面都提到二极管串联和并联。大略浏览了一些页面，它们大都是在说“发光二极管”串联和并联使用，也有一些页面提到了“整流二极管”串和并，大意是串联可提高“耐压”，也就是反向击穿电压提高了，并联后每个管子流过的正向电流相加可以得到更大的总电流。但是却没有哪个页面提到“箝位”和“后备电池”之类的内容，看来是 C# 这家伙特立独行，非把“箝位”和“串联”捏到一起。
师：“早啊，又在 GOOGLE 上趴着呢？”
我：“你终于没猜我在泡 MM。我查了下‘二极管 串联 并联’，发现你真的有点个色。”
师：“此话何意？是我讲的内容有错？”
我：“不是，只有你把‘箝位’和‘串联’硬捏在一起。人家说‘串联’只是为获得更高的反向击穿电压而已。”
师：“并联为了流过更大的正向电流对吗？”
我：“对，就是这个目的。每个管子能流过
师：“行，我们就从这个 ‘并联’ 流过更大电流说起。你了解到这种‘并联’有什么问题吗？”
我：“我没仔细看，这又有问题啊？”
师：“就从这个图（figure0077）开始。两个二极管并联，我调节电源电压，当正向电压大于
我：“等等，我先琢磨琢磨这个‘原则上’仨字。咱就爱研究弦外之音。”
昨天已经讨论过 1N4148.PDF 上对“正向电压” 所给的参数了，分最小值和最大值，这是个区间，并非固定在某一个值上。
是个“典型”的数值。
我：“这两个管子正向导通电压可能不一样是吗？”
师：“对，问题就在这里。假设 D1 正向导通电压为
我：“对啊，当电压升高到
师：“D1 两端的电压怎么能到
我：“我明白了，你的意思是说 D2 正向导通后两端电压
师：“对 D1 来说 D2 其实是个‘箝位’二极管，你认为呢？”
我：“真的啊？这个也叫‘箝位’啊？”
我：“不对！差点被你忽悠住。我们老早就从 Datasheet 上的曲线里查到过，正向压降和正向电流大小有关系。”
师：“没错，你只要继续增加电压，D2 的正向电流会增大，它的正向压降也会小幅增大，肯定能到
我：“这就可以了，D1 还是能够导通的。”
师：“更可能出现的一种情况是还没等 D1 导通呢，D2 就因为流过电流太大烧掉了。”
我：“那就加限流电阻。（figure0078）”
师：“你限制了电流，就回到那个问题了：D2 两端电压怎样达到
我：“那这样来看这种并联肯定是不能用了？”
师：“能用，你可以一次买 100 个二极管，然后从中挑出参数很接近能配成对使用的。”
我：“这有点累，也有点太烧钱了吧？”
师：“或者这样加限流电阻。（figure0079）”
我：“这个行，电阻限制了流过 D2 的电流，而且它上面有压降，和 D2 的
师：“但问题是如果 D1 的正向电压是
我：“对啊，这不很简单吗？还用说？”
师：“要说。因为你在焊接电路时把两个二极管弄混了，D1 和 D2 颠倒了。”
我：“我受不了了。这样看来这种并联还是不好使啊？要不我给俩二极管各串一个电阻？”
我：“就是这个图，（figure0080）这回焊错了也不怕了。这个行吗？”
Figure0080 这个图是正确的，电阻 R1 和 R2 被称为 “均流电阻” 。
师：“好了，我们不在这个问题上费周折了。这种并联确实存在一些不好处理的地方，我们以前讨论电池的时候也说过，两节电池并联理论上可以输出更大的总电流，但有些麻烦之处。”
我：“你一说电池并联我想起个事，假如有个
师：“
我：“对啊？真的是充电器啊！电流会从
此说法有待商榷，难道没有电流从
电池流向 电池吗？
师：“更要命的是我们搞不清楚这个 ‘电池组’ 正负极间的电压到底是多高，
我：“所以
师：“这仍然是充电器，但是电阻左边的电压是
我：“那上回讨论的 ‘箝位’ 二极管就有点问题了，左边电路输出
师：“是有这样的问题，不过
一般来说都是没问题的，但当低压电源端使用的是电池时，我个人觉得还是应该琢磨一下。
我：“原来你出这主意成与不成还得看具体情况啊？我以为万试万灵屡试不爽呢。”
师：“一般来说都是可以的。”
我：“好了，‘并联’相关的内容就到这儿了，还有什么其它的内容？”
师：“什么就到这儿了？我准备要讨论的 ‘二极管并联’的内容还没开始呢。”
我：“那我们刚才都在说什么呢？”
师：“是说你搜出来的东西啊？收这个图吧（figure0081），这才是我想谈的‘并联’。”
我：“这有什么新鲜的？不论怎样接电，总有一个二极管是通的。这想干嘛呢？”
我：“这和 ‘头顶头’、‘背靠背’ 串联的两个二极管（figure0069 的 c 和 d）是一类，那样串联的两个管子不论怎么接电都是不通的。”
师：“这个图（figure0081）是两个管子这样并联的实际应用，你完全能自己分析一下。”
如果电路 A 输出
电压的话，那么 D1 就会导通而 D2 不通，当然电流被 R1 限制不会很大，但电路 B 实际收到的电压就只有 了。而电路 A 输出 呢？这时 D2 会导通而 D1 不通，R1 仍然限制了电流，电路 B 将收到 的信号。
我：“难道表达 1 和 0 的电压又要重新变了？电路 B 只能收到最高
师：“干嘛总扯到 0 和 1 上去啊？”
我：“这也是 ‘箝位’ 二极管啊？把电位箝的太低了吧。”
师：“这个是 ‘限幅’ 二极管，两个管子限制了电路 A 输出的信号电压的幅度。”
我：“这个又叫‘限幅’啦？‘幅度’是个什么概念？”
师：“‘幅度’我们以后谈，反正你是知道这两个二极管的效果了，这就行了。”
师：“下面是非常重要的内容，收这个图。（figure0082）”
我：“这个不是刚说完吗？D1 和 D2 正向压降不一样大？”
师：“你就不能看仔细点？这跟刚才讨论的两个管子并联一样吗？”
我：“两个管子只有阳极接一起了，阴级是分开的。这有什么说道？”
师：“D1 和 D2 的阴极分别称为 A 和 B，每个点都可以接 Vcc 或接 GND，也就是输入 1 或 0，我们来看 O 点输出和 A 与 B 之间的关系。”
A 与 B 的输入仍是那四种组合，下面就是分析 O 与 A 和 B 的关系。毫无疑问，当 A 和 B 都输入 1（也就是接
）时，由于它们的阳极也通过电阻 R1 接 ，并不比阴极高 ，这时两个二极管都不导通通， 这时 O 点只能是 1 了，这是被电阻 R 拉高到 1 的。当 A 与 B 都是 0（接 GND）时，原则上两个管子都导通，而实际上由于管子之间的差异，只有正向压降小的那个管子导通。但即使只有这一个管子导通，O 点电压也会被‘箝制’在 ，也就是输出 0 了。那么 A 与 B一个是 0一个是 1 会怎么样？显然阴极接 0 的那个二极管肯定导通，而只要有一个二极管导通，O 点电压只能是 ，输出就一定是 0 啊。
我：“这是个‘与’逻辑对不对？看看我填的表。（figure0083）”
师：“完全正确。那么这个图也就没什么可细想的了吧？”
我：“这个是‘或’逻辑，两个输入端 A 或 B 只要有一个是 1，就有一个二极管导通，那么 O 点就输出 1；两个输入都是 0 时两个二极管才能全截止，此时 O 点被电阻下拉到 0。（figure0085）”
师：“好了，今天要讨论的内容就是这些了。”
我：“不是吧？不是说有 ‘十分重要’ 的内容吗？就是这个？”
师：“对，就是这个‘与’和‘或’了。”
我：“就这么点内容啊？怎么会没有‘非’逻辑呢？”
师：“‘非’逻辑用二极管实现不了，你自己琢磨琢磨就知道了。我先走了。”
我：“还有个问题：稳压管正向接电是什么个情况？”
师：“那和普通二极管一样的，正向电压降
我：“行了，剩下的问题我自己琢磨了。”
我感觉，这个二极管似乎可以看做是一个开关，导通的二极管相当于接通的开关，没导通的二极管相当于断开的开关。我们以前讨论的“与逻辑”时曾经用两个开关加一个上拉电阻（figure0038）来说事的，现在两个开关换成两个二极管，结果是一样的。唯一个一点区别，就是二极管阳极比阴极电压高
那么对于图（figure0080）所示的这种并联电路呢？我是否可以把二极管换成开关来看待？估且不去考虑二极管正向
可是这电阻的值应该怎么算呢？这要只是一个电阻串一个二极管我倒是会算，现在是两路，难道可以分开计算吗？分开计算好之后，把它们并联到一起，相互之间会不会有影响呢？这可真是麻烦啊。
反过头来再看 “与逻辑（figure0083）” 和 “或逻辑（figure0085）” 电路，电阻 R1 又该如何计算？就拿 figure0083 为例吧，假设 A 端输入 0，相当于接 GND，B 端接