翻译 Mr. Ben H. Tongue 的文章#07 (前面发的#7实为#6))

BG1TRP

二极管伏安特性曲线：特定的“膝盖”电压真的存在吗？

　　我认为，在研究箝位电路(也许还有其他电路)时，二极管存在“膝盖”的概念是有道理的。我不认为，在研究低信号电平检波时，二极管曲线正向导通部份“膝盖电压”的概念有任何道理。原因是“膝盖”的表观电压是由于绘制二极管伏安特性曲线所用的电流刻度造成的假象。
译者注：knee可翻译成“膝盖”或“曲线的弯曲处”。
　　事实上，如果电流刻度是对数的，而不是线性的，则所有普通二极管的正向导通曲线形状都非常相似，而且没有“膝盖”。为了说明这一点，请看下面的图表。
　　前四张图的电流坐标轴使用线性刻度，满量程电流值为4000uA、600uA、4uA 和1.25uA。二极管是1N34A购于Radio Shack。测量值为Is = 2.57uA，n = 1.6，Rs = 6.55Ω，Is和n的值是根据有效二极管电流为320uA 时的测量结果计算得出的。第五张图显示的是电流坐标轴使用线性刻度的1N34A和1N914二极管。第六张图显示的是电流坐标轴使用对数刻度的1N34A和1N914二极管。 1N914的n = 1.85，Is = 2.3nA，Rs = 6.0Ω。
　　图(1)给我们的印象是大约在0.2V+的位置显示了一个膝盖，图(2)中约0.2V处的膝盖看起来有点模糊，在图(3)中膝盖消失了，图(4)给我们的印象是在反向偏置区的电流刻度上显示了一个膝盖！第五和第六张图显示了1N34A和1N914在正向导通区的对比，分别采用了线性电流刻度和对数电流刻度。
　　请注意，线性刻度图上有明显的膝盖，对数刻度图上完全没有膝盖。
　　要使射频二极管检波器正常工作，需要一个具有非线性电压/电流曲线的器件，换句话说，电压/电流曲线的斜率必须随所加电压的变化而变化。与静态工作点相比，在较高电压下斜率更陡(或更平缓)，在较低电压下斜率更平缓(或更陡)。
　　为了说明这一点，请看曲线(3)。作为一个低电平信号检波器，如果二极管在偏置电压为-0.025V、0.0V或+0.025V时将会进行检波。差别在于，二极管电阻在-0.025V工作点比在0.0V工作点高，在+0.025V工作点比在0.0V工作点低。
　　如果将直尺放在电脑显示器的屏幕上，在 -0.025V、0V和+0.025V处与曲线相切，就可以测量出在-0.025V处的斜率约为80kΩ，在0.0V处的斜率约为40kΩ，在+0.025V处的斜率约为20kΩ。
　　斜率随电压变化的速率(二阶导数)在-0.025V处小于+0.025V处的速率。这意味着，即使输入阻抗和输出阻抗匹配正确，偏压为-0.025V时的检波灵敏度也会低于偏压为+0.025V时的检波灵敏度。

补充内容 (2024-2-4 13:14):
“膝盖”译成“曲线弯曲处”或“曲线拐点‘更为合适。

girlexplorer

原作者似乎没有推导计算。
简单推导计算，就可得知，二极管伏安曲线在对数电流时是线性的。
不过，作者也算是试验验证了老衲的数学计算。老衲是纯数学推导，没有仔细验证过。

数学计算公式：
http://www.crystalradio.cn/forum ... 10&fromuid=4258

1N4148在不同电流下的正向压降是多少呢？
估算公式是：Vf=600+45*ln(I)，
Vf和ln(I)是线性关系，如果绘图，就是一条直线。
其中ln(I)就是对数I，I是电流。

BG1TRP

girlexplorer 发表于 2024-2-3 21:55
原作者似乎没有推导计算。
简单推导计算，就可得知，二极管伏安曲线在对数电流时是线性的。
不过，作者也 ...

他应该是根据实际测量值得出的结果，然后将结果放到线性坐标系和对数坐标系里做的比较。

以前做过几台与636线路差不多的单管机，1.5V供电，装到市场上买的刮胡子刀盒里，给同学上课时听广播用。

看完帖子，很佩服您的严谨。

ECH81

我查閱了國防工業出版社的“英漢科學技術詞典”：“knee of curve” 的翻譯是 “曲線的拐點（彎曲處）”；“knee Voltage” 的翻譯是 “（曲線）膝處電壓”。因此我建議譯文裡面把 “knee” 翻譯為“曲線拐點” 或者“曲線彎曲處” ，“knee Voltage” 翻譯為 “曲線拐點電壓”比較容易理解。

BG1TRP

谢谢。我也犹豫了一段时间。因为原文里knee是加了引号的，按照中文行文的习惯，对加引号的词汇，一般就是用那个词汇的间接意思。而且从数学上讲，拐点是有特定含义的，本文所指应该是曲线的形状。写成“曲线弯曲处”又有点啰嗦。所以，这才译成“膝盖”，并在文中加了条译者注。

为了不引起误解，在做PDF文件时，改成 曲线弯曲点。

谢谢您。

BG1TRP

ECH81 发表于 2024-2-4 03:29
我查閱了國防工業出版社的“英漢科學技術詞典”：“knee of curve” 的翻譯是 “曲線的拐點（彎曲處）”； ...

又想了想，感觉有些地方描写的是曲线的形状，比如这一段如果用“曲线弯曲处”是这样的：“图(1)给我们的印象是大约在0.2V+的位置显示了一个曲线弯曲处，图(2)中约0.2V处的曲线弯曲处看起来有点模糊，在图(3)中曲线弯曲处消失了，图(4)给我们的印象是在反向偏置区的电流刻度上显示了一个曲线弯曲处！”，读起来有点别扭，而且曲线的弯曲处消失有点说不通。用拐点也有点勉强，因为在数学上拐点是曲线弯曲方向改变的点，而这个曲线的弯曲方向并没有改变。
所以，可能有些地方还得用带引号的膝盖，而有些地方用拐点或其他称呼，并加上适当的注释，这样比较合适。