模擬電子技術(shù)基礎第四講 二極管電路的分析-續(xù)課件

一、用二極管直流模型來分析電路例2限幅電路電路如圖：輸入正弦波，分析輸出信號波形。R=1K，VREF=3V求（1）當=0V、4V、6V時，求輸出電壓值（2）當時輸出電壓的波形

解：（1）當=0V、4V、6V時，求輸出電壓值首先：考慮選用何種二極管的模型？因為只有直流電壓源作用，所以使用直流模型。考慮到輸入電壓不高，且有VREF=3V，因此作用于二極管兩端的電壓不高，所以要選用折線模型才能滿足題目的精度要求將原始電路中的二極管用它的直流折線模型代替，得到右側(cè)的電路然后：判斷理想二極管的狀態(tài)（導通或截止）。方法：將理想二極管斷開，求陽極和陰極的電位差，若>0,則理想二極管正向?qū)?；?lt;0，則理想二極管反向截止1）當=0V時，求輸出電壓值理想二極管截止，支路斷開2）當=4V時，求輸出電壓值理想二極管導通，用理想導線代替3）當=6V時，求輸出電壓值理想二極管導通，用理想導線代替理想二極管導通，理想導線代替本題目中二極管當作開關(guān)來使用，即某段時間內(nèi)導通，某段時間內(nèi)截止一、用二極管直流模型來分析電路例3開關(guān)電路本題目中，二極管當作開關(guān)來使用，即在所有時間內(nèi)均導通，或者在所有時間內(nèi)均截止若二極管為硅管，當Vi

=0.4V，Vo

=_____V；當Vi=1.5V，Vo

=_____V。若二極管為鍺管時，又分別是_____V和_____V。解：這類題目中含有一個二極管，可先將二極管斷開，然后計算二極管陽、陰極間是正向電壓還是負向電壓，若為正向電壓且差值大于或等于死區(qū)電壓時，二極管導通，反之二極管截止。此題中，二極管實際上并非理想器件。正向?qū)〞r，對于硅管大約有0.7V的正向壓降；對于鍺管大約有0.3V的正向壓降。所以對于硅二極管，當Vi=0.4V時，相當于截止，Vo

=0.4V，而Vi=1.5V時，相當于導通，有0.7V的管壓降，Vo=0.7V；對于鍺二極管，無論Vi=0.4V或Vi=1.5V都相當于導通，有0.3V的管壓降，所以都有Vo=0.3V。解題思路1、將二極管從電路中拿走，在此電路的基礎上求兩個二極管的陽極和陰極之間的電位差2、兩個二極管的陽極和陰極之間的電位差共有三種情況：1）均小于02）均大于03）一個為正，另一個為負3、根據(jù)不同的情況做出判斷：1）均小于0：立即得出結(jié)論，兩個二極管均截止2）均大于0：這其中會有一大一小，可以得出結(jié)論，大的那個二極管一定導通，小的那個狀態(tài)不定，需要做進一步的判斷。大的那個二極管導通后用理想的導線代替，這時整個電路就轉(zhuǎn)化成了只有一個二極管的電路，按照例3的方法繼續(xù)判斷，從而得出最后的結(jié)論。3）一個為正，另一個為負：正的那個二極管一定導通，負的那個狀態(tài)不定，需要做進一步的判斷。正的那個二極管導通后用理想的導線代替，這時整個電路就轉(zhuǎn)化成了只有一個二極管的電路，按照例3的方法繼續(xù)判斷，從而得出最后的結(jié)論。練習題~220Ve2iDuL例6整流電路整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，1、半波整流e2E2m+-iDuL整流電路中的二極管是作為開關(guān)運用，具有單向?qū)щ娦?。~220Ve2iDuL+-3、橋式整流~220Ve2uL+-~220Ve2uL+-e2uL二、用二極管交流模型來分析電路例5低電壓穩(wěn)壓電路直流電壓源VI的正常值為10V，R=10K，若VI變化±1V時，問相應的硅二極管電壓（即輸出電壓）的變化如何？解（1）求靜態(tài)工作點，畫出直流通路，二極管采用直流模型（2）畫交流通路，二極管采用交流模型（這時的信號是小信號）△△第2章半導體二極管及其基本電路2.1半導體的基本知識2.2PN結(jié)2.3半導體二極管2.4二極管基本電路及分析方法2.5特殊二極管2.5特殊二極管

2.5.1穩(wěn)壓二極管

2.5.2光電子器件1.光電二極管2.發(fā)光二極管1.穩(wěn)壓特性穩(wěn)壓原理：在反向擊穿時，電流在很大范圍內(nèi)變化時，只引起很小的電壓變化。正向部分與普通二極管相同穩(wěn)壓管穩(wěn)壓時必須工作在反向電擊穿狀態(tài)。當反向電壓加到一定值時，反向電流急劇增加，產(chǎn)生反向擊穿。2.5.1穩(wěn)壓二極管光電二極管是有光照射時會產(chǎn)生電流的二極管。其結(jié)構(gòu)和普通的二極管基本相同它利用光電導效應工作，PN結(jié)工作在反偏狀態(tài)，當光照射在PN結(jié)上時，束縛電子獲得光能變成自由電子，產(chǎn)生電子—空穴對，在外電場的作用下形成光電流。D應在反壓狀態(tài)工作發(fā)光二極管是將電能轉(zhuǎn)換成光能的特殊半導體器件，它只有在加正向電壓時才發(fā)光。2.5.2光電子器件1、光電二極管2、發(fā)光二極管

穩(wěn)壓管工作時應反接，并串入一只電阻。電阻的作用一是起限流作用，以保護穩(wěn)壓管。二是當輸入電壓或負載電流變化時，通過電阻上壓降的變化，取出誤差信號以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管的工作電流，從而起到穩(wěn)壓作用。3.應用方法穩(wěn)壓電路IZmin

≤IZ≤IZmaxVIVOIZIRVRVOLED顯示器abcdfgabcdefgabcdefg+5V共陽極電路共陰極電路控制端為高電平對應二極管發(fā)光控制端為低電平對應二極管發(fā)光e4、為合理選擇和正確使用各種半導體器件，必須熟悉它們的參數(shù)。這些參數(shù)大至可分為兩類，一類是性能參數(shù)，如穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓VZ、穩(wěn)定電流IZ、溫度系數(shù)等；另一類是極限參數(shù)，如二極管的最大整流電流、最高反向工作電壓等。必須結(jié)合PN結(jié)特性及應用電路，逐步領(lǐng)會這些參數(shù)的意義。5、二極管的伏安特性是非線性的，所以它是非線性器件。為分析計算電路方便，在特定條件下，常把二極管的非線性伏安特性進行分段線性化處理，從而得到幾種簡化的模型，如理想模型、恒壓降模型、折線模型和小信號模型。在實際應用中，應根據(jù)工作條件選擇適當?shù)哪Ｐ汀?/p>

小結(jié)

6、對二極管伏安特性曲線中不同區(qū)段的利用，可以構(gòu)成各種不同的應用電路。組成各種應用電路時，關(guān)鍵是外電路（包括外電源、電阻等元件）必須為器件的應用提供必要的工作條件和安全保證。小結(jié)重點難點重點：(1)