二極管基本電路

2.4

二極管基本電路

一、二極管建模(思想：非線性->線性)1、理想模型2、恒壓降模型3、折線模型正向壓降為0，反向電流為0（正向?qū)ǚ聪蚪刂梗┕韫苷驂航禐?.7V，鍺管正向壓降為0.3V。反向截止14.小信號(hào)模型(導(dǎo)數(shù)的概念)vs=0時(shí),Q點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，反映直流時(shí)的工作狀態(tài)。vs=Vmsint時(shí)（Vm<<VDD）,將Q點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的V-I特性線性化，得到小信號(hào)模型，即以Q點(diǎn)為切點(diǎn)的一條直線。2

過(guò)Q點(diǎn)的切線可以等效成一個(gè)微變電阻即根據(jù)得Q點(diǎn)處的微變電導(dǎo)則常溫下（T=300K）（a）V-I特性（b）電路模型4.小信號(hào)模型34.小信號(hào)模型

根據(jù)二極管的小信號(hào)模型畫出電路的交流通路，并求出電阻R兩端的電壓和電流的表達(dá)式。電路的交流通路42.3.5二極管基本應(yīng)用電路及分析方法2. 二極管限幅電路【例2.2】圖示為二極管限幅電路R=1K，VREF=2V，二極管為硅二極管，輸入信號(hào)為uI

。（1）若uI為5V的直流信號(hào)，分別采用理想模型、恒壓降模型計(jì)算電流和輸出電壓。（2）若uI

=10sinωtV，分別采用理想模型和恒壓降模型求輸出電壓的波形。5解：（1）理想模型：恒壓降模型：（2）采用理想模型

采用恒壓降模型

6解：

先斷開D，以O(shè)為基準(zhǔn)電位，即O點(diǎn)為0V。

則接D陽(yáng)極的電位為-6V，接陰極的電位為-12V。陽(yáng)極電位高于陰極電位，D接入時(shí)正向?qū)?。?dǎo)通后，D的壓降等于0.7V，所以，AO的電壓值為-6.7V。2.3.5二極管基本應(yīng)用電路及分析方法【例2.3】二極管限幅電路如圖所示，求輸出電壓UAO。72.3.5二極管基本應(yīng)用電路及分析方法3.二極管開關(guān)電路【例2.4】二極管開關(guān)電路如圖所示，采用二極管理想模型，當(dāng)UA

和UB分別為0V或3V時(shí)，求解UA

和UB不同組合時(shí)，輸出電壓的值。UAUB二極管工作狀態(tài)UOD1D20V0V導(dǎo)通導(dǎo)通0V0V3V導(dǎo)通截止0V3V0V截止導(dǎo)通0V3V3V導(dǎo)通導(dǎo)通3V83.3二極管應(yīng)用電路舉例電流流向：正半周：A—D1—RL—D3—B負(fù)半周：B—D2—RL—D4—A單向橋式全波整流9并聯(lián)二極管上限幅電路并聯(lián)二極管下限幅電路10串聯(lián)二極管限幅電路11雙向限幅電路12二極管電路分析舉例例：分析圖示電路理想模型：恒壓降模型：IR10VU1kIR10VU1kIR10VU1kUon13例：圖示二極管限幅電路，R＝1k，UREF=2V，輸入信號(hào)為ui。(1)若ui為4V的直流信號(hào)，分別采用理想模型、恒壓降模型計(jì)算電流I和輸出電壓uo解：理想模型恒壓降模型14（2）如果ui為幅度±4V的交流三角波，波形如圖（b）所示，分別采用理想二極管模型和恒壓降模型分析電路并畫出相應(yīng)的輸出電壓波形。解：理想模型（波形如圖所示）。0-4V4Vuit2V2Vuotui<UREF時(shí)，二極管反偏截止，相當(dāng)于開路，回路無(wú)電流，uo＝ui；Ui>UREF時(shí)，二極管正偏導(dǎo)通，相當(dāng)于短路，uo＝UREF；1502.7Vuot0-4V4Vuit2.7V恒壓降模型（波形如圖所示）。ui<UREF+Uon時(shí)，二極管反偏截止，相當(dāng)于開路，回路無(wú)電流，uo=ui；U