二极管7种应用电路详解之三

9.4.3 二极管控制电路及故障处理

        二极管导通之后，它的正向电阻大小随电流大小变化而有微小改变，正向电流愈大，正向电阻愈小；反之则大。
利用二极管正向电流与正向电阻之间的特性，可以构成一些自动控制电路。如图9-43所示是一种由二极管构成的自动控制电路，又称ALC电路（自动电平控制电路），它在磁性录音设备中（如卡座）的录音电路中经常应用。

 

图9-43 二极管构成的自动控制电路

1．电路分析准备知识说明
        二极管的单向导电特性只是说明了正向电阻小、反向电阻大，没有说明二极管导通后还有哪些具体的特性。
        二极管正向导通之后，它的正向电阻大小还与流过二极管的正向电流大小相关。尽管二极管正向导通后的正向电阻比较小（相对反向电阻而言），但是如果增加正向电流，二极管导通后的正向电阻还会进一步下降，即正向电流愈大，正向电阻愈小，反之则大。
        不熟悉电路功能对电路工作原理很不利，在了解电路功能的背景下能有的放矢地分析电路工作原理或电路中某元器件的作用。
        ALC电路在录音机、卡座的录音卡中，录音时要对录音信号的大小幅度进行控制，了解下列几点具体的控制要求有助于分析二极管VD1自动控制电路。
（1）在录音信号幅度较小时，不控制录音信号的幅度。
（2）当录音信号的幅度大到一定程度后，开始对录音信号幅度进行控制，即对信号幅度进行衰减，对录音信号幅度控制的电路就是ALC电路。
（3）ALC电路进入控制状态后，要求录音信号愈大，对信号的衰减量愈大。
        通过上述说明可知，电路分析中要求自己有比较全面的知识面，这需要在不断的学习中日积月累。

2．电路工作原理分析思路说明
        关于这一电路工作原理的分析思路主要说明下列几点：
（1）如果没有VD1这一支路，从第一级录音放大器输出的录音信号全部加到第二级录音放大器中。但是，有了VD1这一支路之后，从第一级录音放大器输出的录音信号有可能会经过C1和导通的VD1流到地端，形成对录音信号的分流衰减。
（2）电路分析的第二个关键是VD1这一支路对第一级录音放大器输出信号的对地分流衰减的具体情况。显然，支路中的电容C1是一只容量较大的电容（C1电路符号中标出极性，说明C1是电解电容，而电解电容的容量较大），所以C1对录音信号呈通路，说明这一支路中VD1是对录音信号进行分流衰减的关键元器件。
（3）从分流支路电路分析中要明白一点：从第一级录音放大器输出的信号，如果从VD1支路分流得多，那么流入第二级录音放大器的录音信号就小，反之则大。
（4）VD1存在导通与截止两种情况，在VD1截止时对录音信号无分流作用，在导通时则对录音信号进行分流。
（5）在VD1正极上接有电阻R1，它给VD1一个控制电压，显然这个电压控制着VD1导通或截止。所以，R1送来的电压是分析VD1导通、截止的关键所在。
        分析这个电路最大的困难是在VD1导通后，利用了二极管导通后其正向电阻与导通电流之间的关系特性进行电路分析，即二极管的正向电流愈大，其正向电阻愈小，流过VD1的电流愈大，其正极与负极之间的电阻愈小，反之则大。

3．控制电路的一般分析方法说明
        对于控制电路的分析通常要分成多种情况，例如将控制信号分成大、中、小等几种情况。就这一电路而言，控制电压Ui对二极管VD1的控制要分成下列几种情况。
（1）电路中没有录音信号时，直流控制电压Ui为0，二极管VD1截止，VD1对电路工作无影响，第一级录音放大器输出的信号可以全部加到第二级录音放大器中。
（2）当电路中的录音信号较小时，直流控制电压Ui较小，没有大于二极管VD1的导通电压，所以不足以使二极管VD1导通，此时二极管VD1对第一级录音放大器输出的信号也没有分流作用。
（3）当电路中的录音信号比较大时，直流控制电压Ui较大，使二极管VD1导通，录音信号愈大，直流控制电压Ui愈大，VD1导通程度愈深，VD1的内阻愈小。（4）VD1导通后，VD1的内阻下降，第一级录音放大器输出的录音信号中的一部分通过电容C1和导通的二极管VD1被分流到地端，VD1导通愈深，它的内阻愈小，对第一级录音放大器输出信号的对地分流量愈大，实现自动电平控制。
（5）二极管VD1的导通程度受直流控制电压Ui控制，而直流控制电压Ui随着电路中录音信号大小的变化而变化，所以二极管VD1的内阻变化实际上受录音信号大小控制。

4．故障检测方法和电路故障分析
        对于这一电路中的二极管故障检测最好的方法是进行代替检查，因为二极管如果性能不好也会影响到电路的控制效果。
        当二极管VD1开路时，不存在控制作用，这时大信号录音时会出现声音一会儿大一会儿小的起伏状失真，在录音信号很小时录音能够正常。
        当二极管VD1击穿时，也不存在控制作用，这时录音声音很小，因为录音信号被击穿的二极管VD1分流到地了。