康华光-电子技术基础(第六版)模拟部分课件3讲解.pptVIP

3.3.1 二极管的结构 在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型两大类。 (1) 点接触型二极管 (a)点接触型 二极管的结构示意图 PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。 3.3.1 二极管的结构 (2) 面接触型二极管 PN结面积大，用于工频大电流整流电路。 (b)面接触型 (c)集成电路中的平面型 (3) 二极管的代表符号 3.3.2 二极管的I-V特性 二极管的伏安特性曲线可用下式表示 硅二极管2CP10的I-V 特性 锗二极管2AP15的I-V 特性 正向特性 反向特性 反向击穿特性 3.3.3 二极管的主要参数 (1) 最大整流电流IF (2) 反向击穿电压VBR (3) 反向电流IR (4) 极间电容Cd（CB、 CD ） (5) 反向恢复时间TRR 3.4 二极管的基本电路及其分析方法 3.4.1 简单二极管电路的图解分析方法 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法 3.4.1 简单二极管电路的图解分析方法 二极管是一种非线性器件，因而其电路一般要采用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂，而图解分析法则较简单，但前提条件是已知二极管的V -I 特性曲线。 符号中大小写的含义： 大写字母大写下标：静态值（直流），如，IB （参见“本书常用符号表”） 小写字母大写下标：总量（直流+交流），如，iB 小写字母小写下标：瞬时值（交流），如，ib 例3.4.1 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电阻R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。 解：由电路的KVL方程，可得 即 是一条斜率为-1/R的直线，称为负载线 Q的坐标值（VD，ID）即为所求。Q点称为电路的工作点 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法 1. 二极管I-V 特性的建模 将指数模型 分段线性化，得到二极管特性的等效模型。 （1）理想模型 I-V 特性 代表符号 正向偏置时的电路模型 反向偏置时的电路模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法 1. 二极管I-V 特性的建模 （2）恒压降模型 （a）I-V 特性 （b）电路模型 （3）折线模型 （a）I-V 特性 （b）电路模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法 （4）小信号模型 vs =Vmsin?t 时（VmVDD） Q点称为静态工作点 ，反映直流时的工作状态。 将Q点附近小范围内的V-I 特性线性化，得到小信号模型，即以Q点为切点的一条直线。 1. 二极管I-V 特性的建模 + vs - 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法 过Q点的切线可以等效成一个微变电阻 即 根据 得Q点处的微变电导 则 常温下（T=300K） 1. 二极管I-V 特性的建模 （4）小信号模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法 特别注意： 小信号模型中的微变电阻rd与静态工作点Q有关。 该模型用于二极管处于正向偏置条件下，且vDVT 。 （a）I-V 特性 （b）电路模型 1. 二极管I-V 特性的建模 （4）小信号模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法 2．模型分析法应用举例 （1）整流电路（理想模型） 当vs为正半周时，二极管导通，且导通压降为0V，vo = vs 2．模型分析法应用举例 （2）静态工作情况分析 理想模型 （R=10k?） 当VDD=10V 时， 恒压模型 （硅二极管典型值） 折线模型 （硅二极管典型值） 设 当VDD=1V 时， （自学） （a）简单二极管电路 （b）习惯画法 （3）限幅与钳位电路 电路如图，R = 1kΩ，VREF = 3V，二极管为硅二极管。分别用理想模型和恒压降模型求解，当vI = 6sin?t V时，绘出相应的输出电压vO的波形。 2．模型分析法应用举例 电路如图，二极管为硅二极管，VD=0.7V， vs = Vm sin?t V，且Vm VD ，绘出相应的输出电压vO的波形。 vs的负半周，D导通，C充电，但无放电回路，最后（稳态） VC = Vm - VD = Vm– 0.7V （Vm是振幅值） 此后输出电压为 vO = vs +VC = vs +Vm - 0.7V 将输入波形的底部钳位在了-0.7V的直流电平上。 若颠倒二极管的方向，vO的波形将怎样变化？ （3）限幅与钳位电路 2．模型分析法应用举例 （4）开关电路 电路如图所示，求AO的电压值 解： 先断开D，以O为基准电位， 即O点为0V。