08～09电子技术 第一章(精品·公开课件).pptVIP

理想二极管应用电路实例 一、稳压管稳压电路 3、稳压管稳压电路的限流电阻 整流滤波电路如图所示，负载电阻 ，电容 ，变压器副边电压有效值 ，二极管为理想元件，试求：输出电压 和输出电流的平均值 ，及二极管承受的最高反向电压 。 例 解： 整流滤波电路如图所示，二极管是理想元件，电容 ，负载电阻 ， 开关 闭合、 断开时，直流电压表(V)的读数为 141.4V ，求 (1)开关 闭合、 断开时直流电流表的读数; (2)开关 断开、 闭合时，直流电流表的读数;(3)开关 、 均闭合时，直流电流表的读数。(设电流表内阻为零，电压表内阻为无穷大)。  例 解： (1)开关 闭合、 断开时: A 的读数为零。 (2)开关 断开、 闭合时， (3)开关 、 均闭合时， A的读数为: A的读数为: 稳压二极管 U I UZ IZ + - ——工作在反向击穿区的二极管 1、结构特点： 1）掺入杂质多，PN结易于击穿。 反向击穿电压50V以下。 2） PN结体积大，散热好， 使反向击穿是可逆的。 当反向电压降低后，管子 仍可恢复原来状态。 普通二极管PN结体积小，一次 击穿后，由于散热慢，温度过 高而将PN结烧毁。这叫热击穿。 热击穿是不可逆的。 （3）反向电流 IRM 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要大几十到几百倍。 以上均是二极管的直流参数，下面介绍两个交流参数。 （4）微变电阻 rD iD vD ID VD Q ?iD ?vD rD是二极管特性曲线工作点Q附近电压的变化与电流的变化之比： 显然，rD是对Q附近的微小变化量的电阻。 （5）二极管的极间电容 二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。 PN结高频小信号时的等效电路： 势垒电容和扩散电容的综合效应 rd 二极管的应用是主要利用它的单向导电性， 起整流、限幅、保护等作用。 在实际电路分析、设计中，常使用二极管的电路模型： （1）带导通电压的电路模型： iD uD 0 UD 导通电压UD与二极管材料有关： 硅管为0.6~0.7V，锗管为0.2~0.3V （2）忽略导通电压的电路模型 （理想二极管）： iD uD 0 1、限幅电路 ui uo R D E 输入电压为一正弦波： 电池电压：E=4V 0 8 t 输出电压如图 0 4 t 截止 截止 导通 导通 当输入电压小于电池电压时，二极管两端电压处于反向偏置，截止，没有电流流过，所以输出电压跟随输入电压变化。 当输入电压大于电池电压时，二极管两端电压处于正向偏置，导通，二极管两端电压为0，所以输出电压与电池电压相同，为4V。如果考虑二极管导通电压，则此时输出电压应为4.7V。 该电路的作用就是限制过高的输入电压。 仿真 4 理想二极管应用电路实例 2、或门电路 D1 D2 R -12V VA VB VF 假定二极管导通电压忽略不计，我们用列表的方法来分析输入信号VA，VB和输出信号VF的关系： VA VB VF D2 D1 3V 3V 3V 3V 0V 0V 0V 0V 导通 导通 导通 导通 导通 导通 截止 截止 3V 0V 3V 3V 如果定义 3V电平为逻辑 1，0V电平为逻辑 0，则，该电路实现逻辑“或”的功能： VF=VA+VB 共阴极接法：阳极电位高的 优先导通。 共阳极接法：阴极电位低的 优先导通。 仿真 例： ui uo R D1 5V ? ? ? ? D2 5V o o o o 1）当 二极管电路如图，D1、D2为理想二极管，试画出 范围内的电压传输特性曲线 。 解： D1管截止，D2管导通。u 0 = -5V -5 0 +5 +10 -10 ui (V) +5 -5 uo 2）当 D1管截止，D2管截止。u 0 = ui 3）当 D1管导通，D2管截止。u 0 = +5V 例：二极管的应用： R RL ui uR uo t t t ui uR uo 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整 流 电