半导体二极管和三极管 .pptVIP

饱和区 放大区 截止区 三极管工作在放大区。 三极管放大条件： 放大特点： 基极电流IB对集电极电流IC有很强的控制作用,IC=βIB。从特性曲线上可以看出，在相同的VCE条件下，IB有很小的变化量ΔIB，IC就有很大的变化量ΔIC。 三极管的三种工作状态 ①、放大状态 三极管有放大能力，i c ＝βi b 第六十三页，共91页 条件：e结正偏，c结反偏 特点：当外电路使e结正偏而导通时， 控制的电流源 c、e极间接有一个受 2.放大状态模型 模型： 图2.11 放大状态模型 第六十四页，共91页 5.4.3钳位电路 将输出电压钳制在一定数值上。 二极管D1两端电位差大而优先导通 UF=0.7V U0=钳制在4.3V 第三十一页，共91页 ui 2. 二极管钳位电路 钳位电路是一种能改变信号的直流电压成分的电路，下图是一个简单的二级管钳位电路的例子。 uc=2.5V uo 设输入信号ui为幅度+2.5V的方波信号， ui 2.5V -2.5V 当ui0时，D导通，回路中的电流 iD对电容C充电，由于rd 较小，充电时间常数=C rd很小，充电迅速，使: uc=ui=2.5V， uo=ui – uc= ui–2.5V=0 而当ui0时，D截止， iD=0，回路无法放电，使电容C的电压保持uc=ui=2.5V，而输出电压： uo=ui+uc= ui+ 2.5V=5V Vo 5V 第三十二页，共91页 5.4.4 限幅 利用二极管正向导通后其两端电压很小且基本不变的特性，可以构成各种限幅电路，使输出电压幅度限制在某一电压值内。 限制输出电压正半周幅度的限幅电路 第三十三页，共91页 5.4.5 元件保护 在电子线路中，常用二极管来保护其他元器件免受过高电压的损害，在如图所示的电路中，L和R是线圈的电感和电阻。 二极管保护电路 第三十四页，共91页 【例1】画出二极管电路的输出波形（设UD=0.7V） 。 0.7V 0.7V -3V 二极管限幅 第三十五页，共91页 例2 ui = 2 sin ?t (V), 分析二极管的限幅作用。 ui 较小，宜采用恒压降模型 V1 V2 ui uO R ui 0.7V V1、V2均截止 uO＝ ui uO＝ 0.7V ui ? 0.7V V2导通V１截止 ui ? 0.7V V1导通V2截止 uO＝? 0.7V 思考题: V1、V2支路各串联恒压源， 输出波形如何？ O t uO/ V 0.7 O t ui / V 2 ? 0.7 第三十六页，共91页 例3如图，D1、D2为硅二极管，当vi=6sinω(V)时，试用恒压降模型分析电路，绘出输出电压v0的波形。 vo ＋ － vi ＋ － R D1 D2 3V 3V 解： vi3.7V时，D1导通 v0=3.7V vi-3.7V时，D2导通 v0=-3.7V -3.7vi3.7V时， D1、D2均截止 v0=vi u0 wt 0 3.7 6 -3.7 -6 * 第三十七页，共91页 当稳压二极管工作在反向击穿状态下,工作电流IZ在Izmax和Izmin之间变化时,其两端电压近似为常数 稳定电压 稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管 正向同二极管 反偏电压≥UZ 反向击穿 ＋ UZ － 限流电阻 5.6.1 稳压二极管 5.6 特殊二极管 第三十八页，共91页 1.4 特殊二极管 一、稳压二极管工作过程 IR IZ Io RL Io IR Vo IZ IR Vo 稳压二极管稳压过程 第三十九页，共91页 稳压二极管的主要 参数 (1) 稳定电压UZ —— (2) 动态电阻rZ —— 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 rZ =?U /?I rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。 (3) 最小稳定工作 电流IZmin—— 保证稳压管击穿所对应的电流，若IZ＜IZmin则不能稳压。 (4) 最大稳定工作电流IZmax—— 超过Izmax稳压管会因功耗过大而烧坏。 第四十页，共91页 5.6.1 R 3kΩ + vo vi - + - DZ vI/V t 8V -0.7V -15V 15V vO/V t 8V -0.7V vi8V时，DZ被击穿，输出为稳压值VZ（8V）。 vi-0.7V时，DZ正向导通，输出被箝位在-0.7V。 而8Vvi-0.7V时，DZ不起作用，输出与输入相同。 第四十一页，共91页 4. 稳压管的应用 【例1】典型应用电路： RL为负载电阻，R限流电阻 当U