CH03-4~5二極管分析課件

電子技術(shù)基礎(chǔ)課程

(模擬部分）2007電氣與信息工程系3.4

二極管基本電路及其分析方法

3.4.1簡單二極管電路的圖解分析方法

3.4.2二極管電路的簡化模型分析方法要求：掌握二極管電路的簡化模型分析方法3.4.1簡單二極管電路的圖解分析方法二極管是一種非線性器件------電路一般要采用非線性電路的分析方法，相對來說比較復雜;圖解分析法則較簡單，但前提條件是已知二極管的V-I特性曲線。3.4.2二極管電路的簡化模型分析方法1.二極管V-I特性的建模將指數(shù)模型分段線性化，得到二極管特性的等效模型。（1）理想模型

（a）V-I特性（b）代表符號（c）正向偏置時的電路模型（d）反向偏置時的電路模型3.4.2二極管電路的簡化模型分析方法1.二極管V-I特性的建模（2）恒壓降模型（a）V-I特性（b）電路模型（3）折線模型（a）V-I特性（b）電路模型3.4.2二極管電路的簡化模型分析方法1.二極管V-I特性的建模（4）小信號模型vs=0時,Q點稱為靜態(tài)工作點，反映直流時的工作狀態(tài)。vs=Vmsint時（Vm<<VDD）,將Q點附近小范圍內(nèi)的V-I特性線性化，得到小信號模型，即以Q點為切點的一條直線。3.4.2二極管電路的簡化模型分析方法1.二極管V-I特性的建模（4）小信號模型

特別注意：小信號模型中的微變電阻rd與靜態(tài)工作點Q有關(guān)。該模型用于二極管處于正向偏置條件下，且

vD>>VT

。（a）V-I特性（b）電路模型3.4.2二極管電路的簡化模型分析方法2．模型分析法應用舉例（1）整流電路（a）電路圖（b）vs和vo的波形2．模型分析法應用舉例（2）靜態(tài)工作情況分析1)理想模型（R=10k）當VDD=10V時，2)恒壓模型（硅二極管典型值）3)折線模型（硅二極管典型值）設(shè)當VDD=1V時，（自看）（a）簡單二極管電路（b）習慣畫法2．模型分析法應用舉例（4）開關(guān)電路電路如圖所示，求AO的電壓值解：

先斷開D，以O(shè)為基準電位，即O點為0V。則接D陽極的電位為-6V，接陰極的電位為-12V。陽極電位高于陰極電位，D接入時正向?qū)?。導通后，D的壓降等于零，即A點的電位就是D陽極的電位。所以，AO的電壓值為-6V。2．模型分析法應用舉例（5）小信號工作情況分析圖示電路中，VDD=5V，R=5k，恒壓降模型的VD=0.7V，vs=0.1sinwtV。（1）求輸出電壓vO的交流量和總量；（2）繪出vO的波形。直流通路、交流通路、靜態(tài)、動態(tài)等概念，在放大電路的分析中非常重要。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程

(模擬部分）LiLi制作湖南工程學院電氣與信息工程系1.半導體二極管的特性

V-I特性表達式2.二極管基本電路及其分析方法

二極管是非線性器件，分析計算時，常把二極管的非線性伏安特性進行分段線性化處理。

半導體二極管圖片普通二極管穩(wěn)壓二極管半導體二極管圖片整流二極管半導體二極管的型號國家標準對半導體器件型號的命名舉例如下：半導體器件類型及型號可查手冊，如：P：表普通二極管B或C：表變?nèi)荻O管Z：表整流二極管W：表穩(wěn)壓二極管U：光電二極管本次課主要內(nèi)容

3.5特殊二極管3.5.1穩(wěn)壓二極管3.5.2變?nèi)荻O管3.5.3肖特基二極管3.5.4光電子器件光電二極管發(fā)光二極管3.激光二極管學習方法及重點符號、工作段使用方法(1)穩(wěn)定電壓VZ(2)動態(tài)電阻rZ

在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓。rZ=VZ/IZ(3)最大耗散功率

PZM(4)最大穩(wěn)定工作電流IZmax和最小穩(wěn)定工作電流IZmin(5)穩(wěn)定電壓溫度系數(shù)VZ表溫度變化1℃穩(wěn)壓值的變化量2.特性參數(shù)3.5.1穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓管工作時應反接，并串入一只電阻。電阻的作用：1）限流作用；2）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，起到穩(wěn)壓作用。應用舉例穩(wěn)壓電路IZmin

≤IZ≤IZmaxVIVOIZIRVRVO3.5.1穩(wěn)壓二極管3.5.2變?nèi)荻O管（a）符號（b）結(jié)電容與電壓的關(guān)系（縱坐標為對數(shù)刻度）

結(jié)電容隨反向電壓的增加而減少2CB11：反向工作電壓30V，總電容9~12pF應用：高頻技術(shù)中，如電子調(diào)諧器3.5.4光電子器件1.光電二極管(光敏二極管):受光器件（a）符號（b）電路模型（c）特性曲線PN結(jié)反向偏置下工作,反向電流與光照度成正比;2DU1A:光電流大于80uA,暗電流(無光時)小于0.1A應用：自動售糧機等3.5.4光電子器件2.發(fā)光二極管(LightEmittingDiode簡稱LED)符號特點:

工作時外加正向電壓;

正向?qū)▔航?~2V;

光的顏色取決于半導體的材料,光的強度與電流成正比應用:*2EF31A,極限工作電流30mA,紅光*閃爍發(fā)光二極管(BTS):頻率低,節(jié)日彩燈,胸花報警等二極管應用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e光電傳輸系統(tǒng)發(fā)光二極管－光電二極管型光電耦合器GD211光電傳輸系統(tǒng)隔離放大：應用于高共模環(huán)境下的小信號測量，輸入/輸出和電源電路之間沒有直接的電路耦合。旋轉(zhuǎn)編碼器的A相輸出經(jīng)過高速光耦TLP521隔離后，直接接到TMS320LF2407的QEP1引腳3.5