二極管及應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1二極管及應(yīng)用二極管及應(yīng)用將將PN結(jié)封裝，引出兩個(gè)電極，就構(gòu)成了二極管。結(jié)封裝，引出兩個(gè)電極，就構(gòu)成了二極管。小功率小功率二極管二極管大功率大功率二極管二極管穩(wěn)壓穩(wěn)壓二極管二極管發(fā)光發(fā)光二極管二極管第1頁(yè)/共13頁(yè)點(diǎn)接觸型：結(jié)面積小點(diǎn)接觸型：結(jié)面積小，結(jié)電容小，故結(jié)允，結(jié)電容小，故結(jié)允許的電流小，最高工許的電流小，最高工作頻率高。作頻率高。面接觸型：結(jié)面積大面接觸型：結(jié)面積大，結(jié)電容大，故結(jié)允，結(jié)電容大，故結(jié)允許的電流大，最高工許的電流大，最高工作頻率低。作頻率低。平面型：結(jié)面積可小平面型：結(jié)面積可小、可大，小的工作頻、可大，小的工作頻率高，大的結(jié)允許的率高，大的結(jié)允許的電流大。電流大。

2、第2頁(yè)/共13頁(yè)材料材料開(kāi)啟電壓開(kāi)啟電壓導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓反向飽和電流反向飽和電流硅硅Si0.5V0.50.8V1A以下鍺鍺Ge0.1V0.10.3V幾十A)(ufi 開(kāi)開(kāi)啟啟電電壓壓反向飽反向飽和電流和電流擊穿擊穿電壓電壓mV)26( ) 1e (TSTUIiUu常溫下溫度的溫度的電壓當(dāng)電壓當(dāng)量量二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱為伏安特性。二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱為伏安特性。第3頁(yè)/共13頁(yè)TeSTUuIiUu，則若正向電壓) 1e (TSUuIi2. 伏安特性受溫度影響伏安特性受溫度影響T（）在電流不變情況下管壓降在電流不變情況下管壓降u 反向飽和電流反向飽和電流IS，U(BR) T（）

3、正向特性左移正向特性左移，反向特性下移，反向特性下移正向特性為正向特性為指數(shù)曲線指數(shù)曲線反向特性為橫軸的平行線反向特性為橫軸的平行線增大增大1倍倍/10STIiUu，則若反向電壓第4頁(yè)/共13頁(yè)理想理想二極管二極管近似分析近似分析中最常用中最常用理想開(kāi)關(guān)理想開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通時(shí) UD0截止時(shí)截止時(shí)IS0導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通時(shí)UDUon截止時(shí)截止時(shí)IS0導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通時(shí)i與與u成線性關(guān)系成線性關(guān)系應(yīng)根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路！應(yīng)根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路！1. 將伏安特性折線化？100V？5V？1V？第5頁(yè)/共13頁(yè)7【例 4.3.1】電路如圖 (a) 所示，計(jì)算二極管中的電流 ID 。已知二極管的導(dǎo)通電

4、壓UD(on) = 0.6 V，交流電阻 rD 近似為零。 (b ) 0 .6 V 6 V 6 V R1 2 k R2 1 k I1 I2 (a ) 6 V 6 V R1 2 k R2 1 k A ID ID D E E E E 解：可以判斷二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，將相應(yīng)的電路模型代入，得到圖 (b) 。節(jié)點(diǎn) A 的電壓 UA E I1R1 I2R2 E +UD(on) 5.4 ，解得 I1 5.7 mA，I2 5.4 mA，于是 ID I1 +I2 11.1 mA 。第6頁(yè)/共13頁(yè)Q越高，越高，rd越小。越小。 當(dāng)二極管在靜態(tài)基礎(chǔ)上有一動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí)，則可將二極當(dāng)二極管在靜態(tài)基礎(chǔ)上有一動(dòng)態(tài)信號(hào)

5、作用時(shí)，則可將二極管等效為一個(gè)電阻，稱為動(dòng)態(tài)電阻，也就是微變等效電路。管等效為一個(gè)電阻，稱為動(dòng)態(tài)電阻，也就是微變等效電路。ui=0時(shí)直流電源作用時(shí)直流電源作用小信號(hào)作小信號(hào)作用用靜態(tài)電流靜態(tài)電流DTSTQSTQQDTDTddIUeIUeIUiuiurUUUu第7頁(yè)/共13頁(yè)DTDDdIUiur根據(jù)電流方程，第8頁(yè)/共13頁(yè)10二極管應(yīng)用電路舉例 一、整流電路 例分析圖 (a) 所示的二極管整流電路的工作原理，其中二極管D的導(dǎo)通電壓UD(on) = 0.7 V，交流電阻rD 0。輸入電壓ui的波形如圖 (b) 所示。 RL D +ui +uo t ui 0 t 0 (a) (b) 0.7 V u

6、o (c) uo ui 0 0.7 V 1 解：當(dāng)ui 0.7 V時(shí)，D處于導(dǎo)通狀態(tài)，等效成短路，所以輸出電壓uo = ui；當(dāng)ui 2.7 V時(shí)，D導(dǎo)通，所以u(píng)o = 2.7 V；當(dāng)ui 2.7 V時(shí)，D截止，其支路等效為開(kāi)路，uo = ui。于是得到uo的波形，如圖 (c) 所示，該電路把ui超出2.7 V的部分削去后輸出，是上限幅電路。 第10頁(yè)/共13頁(yè)12例二極管限幅電路如圖 (a) 所示，其中二極管D1和D2的導(dǎo)通電壓UD(on) = 0.3 V，交流電阻rD 0。輸入電壓ui的波形在圖 (b) 中給出，作出輸出電壓uo的波形。 R E + ui + uo t ui (V ) 0

7、(a ) (b ) 2 V D2 5 5 2 .3 t uo (V ) 0 (c) E 2 V D1 2 .3 2 .3 2 .3 首先判斷二極管是導(dǎo)通或截止.解：當(dāng)ui - 2.3 V時(shí)，D1截止，支路等效為開(kāi)路，uo = ui。所以D1實(shí)現(xiàn)了下限幅；當(dāng)ui 2.3 V時(shí)，D2導(dǎo)通，uo = 2.3 V；當(dāng)ui 2.3 V時(shí)，D2截止，支路等效為開(kāi)路，uo = ui。所以D2實(shí)現(xiàn)了上限幅。綜合uo的波形如圖 (c) 所示，該電路把ui超出 2.3 V的部分削去后進(jìn)行輸出，完成雙向限幅。 第11頁(yè)/共13頁(yè)13三、電平選擇電路 例圖 (a) 給出了一個(gè)二極管電平選擇電路，其中二極管D1和D2為理想二極管，輸入信號(hào)ui1和ui2波形如圖 (b) 所示。分析電路的工作原理，并作出輸出信號(hào)uo的波形。 R E ui2 uo t ui1 0 (a ) D1 ui1 D2 t ui2 0 t uo 0 (b ) 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 解:當(dāng)tT1