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模拟电子技术 电子教案 V1.0 Microelectronics Circuit Analysis and Design 二极管及其电路、分析 1.1 Semiconductor Materials and Properties 1.1.1 Intrinsic Semiconductors 1.1.2 Extrinsic Semiconductors 1.1.3 Drift and Diffusion Currents 1.2 The PN Junction 1.2.1 The Equilibrium pn Junction PN结的单向导电性 1.2.3 Forward-Biased pn Junction 1.2.2 Reverse-Biased pn Junction 1.2.4 Ideal Current-Voltage Relationship 1.2.5 pn Junction Diode 二极管的伏安特性 ? Temperature Effect ? Breakdown Voltage PN结电容 二极管的主要参数 1.5 Other Diode Types 1.3 Diode Circuits - DC Analysis and Models 1.3.4 Summary of Diode Models 1.3.1 Iteration and Graphical Analysis techniques 1.4.1 Sinusoidal Analysis 小信号模型 小信号工作情况分析 1.3.2 Piecewise Linear Model （2）静态工作情况分析 1.3.4 Summary of Diode Models 二极管分析方法小结（状态判断） Ch2. Diode Circuits (1) Clipper and Rectifier Circuits 2.3.1 Clippers 2.1 Rectifier Circuits 单相整流电路的性能指标 利用桥式整流电路实现正、负电源 9.5.6 Nonlinear Circuit Application (3) 带有电容的二极管电路 2.1.3 Filters, Ripple Voltage and Diode Current 2.3.2 Clampers (4) Zener Diode Circuits 基本要求 问题1：二极管(PN结)主要特性是什么？其工程描述方法？ 掌握PN结的单向导电性、 I-V特性、PN结方程 问题2：二极管电路(非线性)的分析方法?最常用的是？ 分段线性的分析方法，关键是工作状态判断 恒压降模型 问题3：常用的二极管电路及功能？ 掌握二极管（包括稳压管）的基本应用及基本应用电路 微电子电路分析与设计 第1章 半导体材料和二极管 第2章 二极管电路 2. 模型分析法应用举例 讲课思路 例3:(小信号分析) 例2中求?vD、?iD。 VI = 10V， vi = 1Vsin?t 解题步骤: (1) 静态分析 (令vi=0） 由恒压降模型得 VD?0.7V; ID ?0.93mA (2) 动态分析 (令VI=0） 由小信号模型得 1.4.1 Sinusoidal Analysis 模型分析应用举例 图示电路中，VDD = 5V，R = 5k?，恒压降模型的VD=0.7V，vs = 0.1sinwt V。（1）求输出电压vO的交流量和总量；（2）绘出vO的波形。 直流通路、交流通路、静态、动态等概念，在放大电路的分析中非常重要。 1.4.1 Sinusoidal Analysis 大信号模型：将指数模型分段线性化，得到二极管特性的等效电路。 (1) 理想模型 (3) 折线模型 (2) 恒压降模型 VD = 0.7V（硅） VD = 0.2V（锗） 问题2：二极管电路(非线性)的分析方法?最常用的是？ 问题： 二极管状态判断方法？ 2. 模型分析法应用举例 （R=10k?） （a）VDD=10V 时 （b）VDD=1V 时 理想模型 恒压模型 折线模型 理想模型 恒压模型 折线模型 非线性分析方法 (PN结方程,复杂) 图解分析方法（麻烦） 等效电路分析方法(转换为线性) 硅二极管的 伏安特性 理想模型 折线模型 恒压降模型 折线模型 小信号模型 问题2：二极管电路(非线性)的分析方法?最常用的是？ 根据不同的工作条件和要求，在分析精度允许的条件下，采用不同的模型来描述非线性元器件的电特性。 假设D截止（开路） 求D两端开路电压 VD ? 0.7V D正向导通 - VBR VD 0.7V D反向截止 ID = 0 (开路) VD ? - VBR D