第01章半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路_第1頁(yè)
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模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)歡迎學(xué)習(xí)康少棟343574504@課程性質(zhì)考試課,3學(xué)分,48學(xué)時(shí),1~12周*平時(shí)成績(jī)(作業(yè),考勤)30%,

期末成績(jī)70%實(shí)驗(yàn)0.5學(xué)分(公共課部負(fù)責(zé)),7~15or8-16周硬件:模電、數(shù)電、微機(jī)原理

軟件:OS,網(wǎng)絡(luò)……目錄第一章二極管第二章三極管第三章場(chǎng)效應(yīng)管第四章功放第五章集成運(yùn)放第六章反饋第七章集成運(yùn)放的應(yīng)用第八章直流穩(wěn)壓電源

第一章半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)PN結(jié)半導(dǎo)體二極管

1.導(dǎo)體:電阻率

<10-4

·cm的物質(zhì)。如銅、銀、鋁等金屬材料。

2.絕緣體:電阻率

>109·

cm物質(zhì)。如橡膠、塑料等。

3.半導(dǎo)體:導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間的物質(zhì)。大多數(shù)半導(dǎo)體器件所用的主要材料是硅(Si)和鍺(Ge)。半導(dǎo)體導(dǎo)電性能是由其原子結(jié)構(gòu)決定的。

§1-1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)

半導(dǎo)體的特性本征半導(dǎo)體:純凈的具有晶體結(jié)構(gòu)的鍺、硅、硒下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返回半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性:(可做成溫度敏感元件,如熱敏電阻)。摻雜性:純凈的半導(dǎo)體中摻入微量某些雜質(zhì),導(dǎo)電能力明顯改變(可做成各種不同用途的半導(dǎo)體器件,如二極管、三極管和晶閘管等)。

當(dāng)受到光照時(shí),導(dǎo)電能力明顯變化(可做成各種光敏元件,如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等)。熱、光敏性:當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體現(xiàn)代電子學(xué)中,用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺,它們的最外層電子(價(jià)電子)都是四個(gè)(4價(jià)元素)。GeSi硅原子鍺原子硅和鍺最外層軌道上的四個(gè)電子稱為價(jià)電子。硅原子結(jié)構(gòu)圖硅原子結(jié)構(gòu)(a)硅的原子結(jié)構(gòu)圖最外層電子稱價(jià)電子

價(jià)電子鍺原子也是4價(jià)元素

4價(jià)元素的原子常常用+4電荷的正離子和周圍4個(gè)價(jià)電子表示。+4(b)簡(jiǎn)化模型硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu)在硅和鍺晶體中,原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點(diǎn)陣,每個(gè)原子都處在正四面體的中心,而四個(gè)其它原子位于四面體的頂點(diǎn),每個(gè)原子與其相臨的原子之間形成共價(jià)鍵,共用一對(duì)價(jià)電子。硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵共用電子對(duì)+4+4+4+4離子核

本征半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)束縛電子在絕對(duì)溫度T=0K時(shí),所有的價(jià)電子都被共價(jià)鍵緊緊束縛在共價(jià)鍵中,不會(huì)成為自由電子,因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱,接近絕緣體。本征半導(dǎo)體——化學(xué)成分純凈的半導(dǎo)體晶體。制造半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體材料的純度要達(dá)到99.9999999%,常稱為“九個(gè)9”。本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體

這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā),也稱熱激發(fā)。

當(dāng)溫度升高或受到光的照射時(shí),束縛電子能量增高,有的電子可以掙脫原子核的束縛,而參與導(dǎo)電,成為自由電子。自由電子+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴

自由電子產(chǎn)生的同時(shí),在其原來(lái)的共價(jià)鍵中就出現(xiàn)了一個(gè)空位,稱為空穴。

可見(jiàn)本征激發(fā)同時(shí)產(chǎn)生電子空穴對(duì)。外加能量越高(溫度越高),產(chǎn)生的電子空穴對(duì)越多。與本征激發(fā)相反的現(xiàn)象—復(fù)合在一定溫度下,本征激發(fā)和復(fù)合同時(shí)進(jìn)行,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。電子空穴對(duì)的濃度一定。常溫300K時(shí):電子空穴對(duì)的濃度硅:鍺:自由電子+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴電子空穴對(duì)1.當(dāng)半導(dǎo)體處于熱力學(xué)溫度0K時(shí),半導(dǎo)體中沒(méi)有自由電子,所有的價(jià)電子都被共價(jià)鍵緊緊束縛在共價(jià)鍵中,不會(huì)成為自由電子,因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱,接近絕緣體。

2.當(dāng)溫度升高或受到光的照射時(shí),價(jià)電子能量增高,有極少數(shù)的價(jià)電子可以掙脫原子核的束縛,而參與導(dǎo)電,成為自由電子。3.自由電子產(chǎn)生的同時(shí),在其原來(lái)的共價(jià)鍵中就出現(xiàn)了一個(gè)空位,原子的電中性被破壞,呈現(xiàn)出正電性,其正電量與電子的負(fù)電量相等,人們常稱呈現(xiàn)正電性的這個(gè)空位為空穴??昭ㄟ\(yùn)動(dòng)相當(dāng)于正電荷的運(yùn)動(dòng)

這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā),也稱熱激發(fā)。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理+4+4+4+4本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理自由電子空穴束縛電子

可見(jiàn)因熱激發(fā)而出現(xiàn)的自由電子和空穴是同時(shí)成對(duì)出現(xiàn)的,稱為電子空穴對(duì)。游離的部分自由電子也可能回到空穴中去,稱為復(fù)合,如圖所示。激發(fā)復(fù)合本征激發(fā)和復(fù)合的過(guò)程本征激發(fā)與復(fù)合

在半導(dǎo)體中,同時(shí)存在著電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電,這是半導(dǎo)體導(dǎo)電方式的最大特點(diǎn),也是半導(dǎo)體和金屬在導(dǎo)電原理上的本質(zhì)差別。

當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí),半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流:1、自由電子作定向運(yùn)動(dòng)所形成的電子電流,2、應(yīng)被原子核束縛的價(jià)電子(注意,不是自由電子)遞補(bǔ)空穴所形成的空穴電流。

自由電子和空穴都成為載流子。

本征半導(dǎo)體中的自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)的,同時(shí)又不斷地復(fù)合。在一定溫度下,載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,于是半導(dǎo)體中的載流子(自由電子和空穴)邊維持一定數(shù)目。溫度越高,載流子數(shù)目越多,導(dǎo)電性能也就越好。所以,溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能的影響很大。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理

Si

Si

Si

Sip+多余電子磷原子在常溫下即可變?yōu)樽杂呻娮邮ヒ粋€(gè)電子變?yōu)檎x子

Si

Si

Si

SiB–硼原子接受一個(gè)電子變?yōu)樨?fù)離子空穴雜質(zhì)半導(dǎo)體:摻入少量雜質(zhì)的半導(dǎo)體下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返回多余電子磷原子硅原子多數(shù)載流子——自由電子少數(shù)載流子——空穴++++++++++++N型半導(dǎo)體施主離子自由電子電子空穴對(duì)1.N型半導(dǎo)體

在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)雜質(zhì)元素,如硼、鎵等??昭ㄅ鹪庸柙佣鄶?shù)載流子——空穴少數(shù)載流子——自由電子------------P型半導(dǎo)體受主離子空穴電子空穴對(duì)2.P型半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意圖++++++++++++N型半導(dǎo)體多子—電子少子—空穴------------P型半導(dǎo)體多子—空穴少子—電子少子濃度——與溫度有關(guān)多子濃度——與溫度無(wú)關(guān)總結(jié)1、N型半導(dǎo)體中電子是多子,其中大部分是摻雜提供的電子,本征半導(dǎo)體中受激發(fā)產(chǎn)生的電子只占少數(shù)。N型半導(dǎo)體中空穴是少子,少子的移動(dòng)也能形成電流,由于數(shù)量的關(guān)系,起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。2、P型半導(dǎo)體中空穴是多子,電子是少子。內(nèi)電場(chǎng)E因多子濃度差形成內(nèi)電場(chǎng)多子的擴(kuò)散空間電荷區(qū)

阻止多子擴(kuò)散,促使少子漂移。PN結(jié)合空間電荷區(qū)多子擴(kuò)散電流少子漂移電流耗盡層

1.PN結(jié)的形成

§1-2PN結(jié)少子飄移補(bǔ)充耗盡層失去的多子,耗盡層窄,E多子擴(kuò)散

又失去多子,耗盡層寬,E內(nèi)電場(chǎng)E多子擴(kuò)散電流少子漂移電流耗盡層動(dòng)態(tài)平衡:擴(kuò)散電流=漂移電流總電流=0勢(shì)壘UO硅0.5V鍺0.1V

因濃度差

多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)由雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū)

空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場(chǎng)

內(nèi)電場(chǎng)促使少子漂移

內(nèi)電場(chǎng)阻止多子擴(kuò)散

PN結(jié)的形成過(guò)程當(dāng)漂移運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),空間電荷區(qū)便穩(wěn)定下來(lái),PN結(jié)形成。1、空間電荷區(qū)中沒(méi)有載流子,所以電阻率很高?!昂谋M層”2、空間電荷區(qū)中內(nèi)電場(chǎng)阻礙P中的空穴、N中的電子(都是多子)向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)(擴(kuò)散運(yùn)動(dòng))?!白钃鯇印?、空間電荷區(qū)中內(nèi)電場(chǎng)推動(dòng)P中的電子和N中的空穴(都是少子)向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)(漂移運(yùn)動(dòng))。請(qǐng)注意2.PN結(jié)的單向?qū)щ娦?1)加正向電壓(正偏)——電源正極接P區(qū),負(fù)極接N區(qū)

外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反。

外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)→耗盡層變窄→擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)>漂移運(yùn)動(dòng)→多子擴(kuò)散形成正向電流IF正向電流(2)加反向電壓——電源正極接N區(qū),負(fù)極接P區(qū)

外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相同。

外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)→耗盡層變寬→漂移運(yùn)動(dòng)>擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)→少子漂移形成反向電流IRPN

在一定的溫度下,由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度是一定的,故IR基本上與外加反壓的大小無(wú)關(guān),所以稱為反向飽和電流。但I(xiàn)R與溫度有關(guān)。

PN結(jié)加正向電壓時(shí),具有較大的正向擴(kuò)散電流,呈現(xiàn)低電阻,PN結(jié)導(dǎo)通;

PN結(jié)加反向電壓時(shí),具有很小的反向漂移電流,呈現(xiàn)高電阻,PN結(jié)截止。

由此可以得出結(jié)論:PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?.PN結(jié)的伏安特性曲線及表達(dá)式

根據(jù)理論推導(dǎo),PN結(jié)的伏安特性曲線如圖正偏I(xiàn)F(多子擴(kuò)散)IR(少子漂移)反偏反向飽和電流反向擊穿電壓反向擊穿熱擊穿——燒壞PN結(jié)電擊穿——可逆

根據(jù)理論分析:u為PN結(jié)兩端的電壓降i為流過(guò)PN結(jié)的電流IS為反向飽和電流UT=kT/q

,稱為溫度的電壓當(dāng)量其中k為玻耳茲曼常數(shù)

1.38×10-23q

為電子電荷量1.6×10-9T為熱力學(xué)溫度,對(duì)于室溫(相當(dāng)T=300K)則有UT=26mV。當(dāng)u>0u>>UT時(shí)當(dāng)u<0|u|>>|UT

|時(shí)4.PN結(jié)的電容效應(yīng)

當(dāng)外加電壓發(fā)生變化時(shí),耗盡層的寬度要相應(yīng)地隨之改變,即PN結(jié)中存儲(chǔ)的電荷量要隨之變化,就像電容充放電一樣。

(1)勢(shì)壘電容CB(2)擴(kuò)散電容CD

當(dāng)外加正向電壓不同時(shí),PN結(jié)兩側(cè)堆積的少子的數(shù)量及濃度梯度也不同,這就相當(dāng)電容的充放電過(guò)程。電容效應(yīng)在交流信號(hào)作用下才會(huì)明顯表現(xiàn)出來(lái)極間電容(結(jié)電容)

1.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中多子的數(shù)量與

(a.摻雜濃度、b.溫度)有關(guān)。

2.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中少子的數(shù)量與(a.摻雜濃度、b.溫度)有關(guān)。

3.當(dāng)溫度升高時(shí),少子的數(shù)量(a.減少、b.不變、c.增多)。abc

4.在外加電壓(電場(chǎng))的作用下,P型半導(dǎo)體中的電流主要是

,N型半導(dǎo)體中的電流主要是。(a.電子電流、b.空穴電流)ba5、PN結(jié)的形成過(guò)程、主要特性、主要特性的描述方式

二極管=PN結(jié)+管殼+引線NP結(jié)構(gòu)符號(hào)陽(yáng)極+陰極-

§1-3半導(dǎo)體二極管

二極管=一個(gè)PN結(jié)+管殼+引線NP結(jié)構(gòu)符號(hào)陽(yáng)極+陰極-半導(dǎo)體二極管

的幾種常用結(jié)構(gòu)二極管的一般符號(hào)

二極管的符號(hào)發(fā)光二極管

穩(wěn)壓二極管

光電二極管

變?nèi)荻O管

隧道二極管

溫度效應(yīng)二極管

to雙向擊穿二極管

磁敏二極管

體效應(yīng)二極管

雙向二極管

交流開(kāi)關(guān)二極管

二極管按結(jié)構(gòu)分三大類:(1)點(diǎn)接觸型二極管PN結(jié)面積小,結(jié)電容小,用于檢波和變頻等高頻電路。(2)面接觸型二極管

PN結(jié)面積大,用于工頻大電流整流電路。半導(dǎo)體二極管的型號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體器件型號(hào)的命名舉例如下:2AP9用數(shù)字代表同類器件的不同規(guī)格。代表器件的類型,P為普通管,Z為整流管,K為開(kāi)關(guān)管。代表器件的材料,A為N型Ge,B為P型G,C為N型Si,D為P型Si。2代表二極管,3代表三極管。半導(dǎo)體二極管圖片

半導(dǎo)體二極管的V—A特性曲線

硅:0.5V

鍺:

0.1V(1)正向特性導(dǎo)通壓降反向飽和電流(2)反向特性死區(qū)電壓擊穿電壓UBR實(shí)驗(yàn)曲線:uEiVmAuEiVuA鍺硅:0.7V鍺:0.3V伏安特性(與PN結(jié)一樣,具有單向?qū)щ娦?UI死區(qū)(開(kāi)啟UON)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導(dǎo)通電壓降:硅管0.6~0.8V,鍺管0.1~0.3V。反向擊穿電壓U(BR)

死區(qū)電壓正向反向外電場(chǎng)不足以克服內(nèi)電場(chǎng),電流很小外電場(chǎng)不足以克服內(nèi)電場(chǎng),電流很小(1)正向特性u(píng)EiVmA(2)反向特性u(píng)EiVuA特點(diǎn):非線性PN–+PN+–UI死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導(dǎo)通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.1~0.3V。反向擊穿電壓U(BR)

死區(qū)電壓正向反向當(dāng)外加電壓大于死區(qū)電壓內(nèi)電場(chǎng)被大大減削弱,電流增加很快。UI死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導(dǎo)通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。反向擊穿電壓U(BR)

死區(qū)電壓反向

由于少子的漂移運(yùn)動(dòng)形成很小的反向電流,且U<U(BR)在內(nèi),其大小基恒定,稱反向飽和電流,其隨溫度變化很大。

二極管的主要參數(shù)

(1)最大整流電流IF——二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí),允許通過(guò)二極管的最大整流電流的平均值。(2)反向擊穿電壓UBR———

二極管反向電流急劇增加時(shí)對(duì)應(yīng)的反向電壓值稱為反向擊穿電壓UBR。

(3)反向電流IR——

在室溫下,在規(guī)定的反向電壓下的反向電流值。硅二極管的反向電流一般在納安(nA)級(jí);鍺二極管在微安(A)級(jí)。主要參數(shù)1)最大整流電流IF二極管長(zhǎng)期使用時(shí),允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。2)最高反向工作電壓UR3)反向電流IR指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大,說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?,因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響,溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小,鍺管的反向電流要大幾十到幾百倍。4)最高工作頻率fM

在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)管子所用的場(chǎng)合,按其所承受的最高反向電壓、最大正向平均電流、工作頻率、環(huán)境溫度等條件,選擇滿足要求的二極管。二極管的單向?qū)щ娦?.二極管加正向電壓(正向偏置,陽(yáng)極接正、陰極接負(fù))時(shí),二極管處于正向?qū)顟B(tài),二極管正向電阻較小,正向電流較大。2.二極管加反向電壓(反向偏置,陽(yáng)極接負(fù)、陰極接正)時(shí),二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài),二極管反向電阻較大,反向電流很小。

3.外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿,失去單向?qū)щ娦浴?.二極管的反向電流受溫度的影響,溫度愈高反向電流愈大。PN–+PN+–總結(jié)

二極管的等效電路

1.

將伏安特性折線化理想二極管近似分析中最常用理想開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)UD=0截止時(shí)IS=0導(dǎo)通時(shí)UD=Uon截止時(shí)IS=0導(dǎo)通時(shí)i與u成線性關(guān)系應(yīng)根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路!理想模型恒壓降模型折線模型Q越高,rd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)直流電源作用小信號(hào)作用靜態(tài)電流2.

微變等效電路(低頻交流小信號(hào)作用下的等效電路)

二極管電路分析舉例定性分析:判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止否則,正向管壓降硅0.6~0.8V鍺0.1~0.3V

分析方法:將二極管斷開(kāi),分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)極性。若V陽(yáng)

>V陰或UD為正(正向偏置),二極管導(dǎo)通若V陽(yáng)

<V陰或UD為負(fù)(反向偏置),二極管截止

若二極管是理想的,正向?qū)〞r(shí)正向管壓降為零,反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開(kāi)。電路如圖,求:UAB

解:V陽(yáng)

=-6V,例1:

取B點(diǎn)作參考點(diǎn),斷開(kāi)二極管,分析二極管陽(yáng)極和陰極的電位。

在這里,二極管起鉗位作用。D6V12V3kBAUAB+–

二極管的鉗位作用是指利用二極管正向?qū)▔航迪鄬?duì)穩(wěn)定,且數(shù)值較小(有時(shí)可近似為零)的特點(diǎn),來(lái)限制電路中某點(diǎn)的電位。V陽(yáng)>V陰,二極管導(dǎo)通。1、若忽略二極管壓降,二極管可看作短路,UAB=-6V。2、若考慮二極管壓降,UAB低于-6V一個(gè)管壓降,為-6.3V或-6.7V。V陰=-12V,兩個(gè)二極管的陰極接在一起取B點(diǎn)作參考點(diǎn),斷開(kāi)二極管,分析二極管陽(yáng)極和陰極的電位。解:1、V1陽(yáng)

=-6V,V2陽(yáng)=0V,V1陰

=V2陰=-12VUD1=?V,UD2=?V.二極管都導(dǎo)通?截止?,UAB=?例2:D1承受反向電壓為-6V流過(guò)D2

的電流為求:UAB

在這里,D2起鉗位作用,D1起隔離作用。

BD16V12V3kAD2UAB+–2、∵

UD2>UD1

∴D2優(yōu)先導(dǎo)通,D1截止。解:理想模型:

,加在二極管陽(yáng)極的電位高于加在二極管陰極的電位,二極管導(dǎo)通。例3電路如圖所示,,。試分別用理想模型和恒壓降模型,求解電路的和的值。

,加在二極管陽(yáng)極的電位高于加在二極管陰極的電位,二極管導(dǎo)通。解:恒壓降模型:例4電路如圖所示,假設(shè)圖中的二極管是理想的,試判斷二極管是否導(dǎo)通,并求出相應(yīng)的輸出電壓。解:①二極管D導(dǎo)通,輸出電壓。②二極管D截止,輸出電壓。b.V=5V時(shí),判斷出二極管D導(dǎo)通,直流電流為c.V=10V時(shí),1.V=2V、5V、10V時(shí)二極管中的直流電流各為多少?a.V=2V時(shí),判斷出二極管D導(dǎo)通,直流電流為二極管導(dǎo)通電壓UD

為0.6V,UT=26mV二極管基本應(yīng)用電路二極管在低頻和高頻以及數(shù)字電路均有廣泛的應(yīng)用。以下主要介紹二極管在低頻電路的幾種應(yīng)用。二極管幾種基本應(yīng)用整流電路限幅電路電平選擇電路(1)工作原理u2的正半周,D導(dǎo)通,A→D→RL→B,uO=u2

。u2的負(fù)半周,D截止,承受反向電壓,為u2;uO=0?;緫?yīng)用電路1、整流電路

整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娮饔茫瑢⒔涣麟娮兂芍绷麟姷碾娐?。半波整流電路改變電路及二極管的接入方式,可得不同波形?;緫?yīng)用電路全波整流電路

牢記全波整流電路下列2個(gè)電路特征:(1)一組全波整流電路中使用兩只整流二極管;(2)電源變壓器次級(jí)線圈必須有中心抽頭。⒉二極管限幅電路又稱為:“削波電路”,能夠把輸入電壓變化范圍加以限制,常用于波形變換和整形。例:二極管構(gòu)成的限幅電路如圖所示,R=1kΩ,UREF=2V,輸入信號(hào)為ui。

(1)若ui為4V的直流信號(hào),分別采用理想二極管模型、理想二極管串聯(lián)電壓源模型計(jì)算電流I和輸出電壓uo解:(1)采用理想模型分析。

采用理想二極管串聯(lián)電壓源模型分析。(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理想二極管串聯(lián)電壓源模型分析電路并畫(huà)出相應(yīng)的輸出電壓波形。解:①采用理想二極管模型分析。波形如圖所示。0-4V4Vuit2V2Vuot02.7Vuot0-4V4Vuit2.7V

②采用理想二極管串聯(lián)電壓源模型分析,波形如圖所示。(二極管陽(yáng)極電位)ui<8V,已知:二極管是理想的,試畫(huà)出uo

波形。8V例:二極管的用途:

整流、檢波、限幅、鉗位、開(kāi)關(guān)、元件保護(hù)、溫度補(bǔ)償?shù)取i18V參考點(diǎn)二極管陰極電位為8VD8VRuoui++––二極管D截止,可看作開(kāi)路,uo=ui.(二極管陽(yáng)極電位)u

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