二极管基本电路及其分析方法.ppt

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1、3.4二极管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。例3.4.1电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源V和DD电阻R，求二极管两端电压v和流过二极管的电流i。DDVv解：由电路的KVL方程，可得DDDiDR11即ivV是一条斜率为-1/R的直

2、线，称为负载线DDDDRRQ的坐标值（V，I）即为所求。Q点称为电路的工作点DD3.4.2二极管电路的简化模型分析方法1.二极管V-I特性的建模iI(evDVT1)将指数模型DS分段线性化，得到二极管特性的等效模型。（1）理想模型（a）V-I特性（b）代表符号（c）正向偏置时的电路模型（d）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V-I特性的建模（2）恒压降模型（3）折线模型（a）V-I特性（b）电路模型（a）V-I特性（b）电路模型3.4.2二极管电路的简化模型

3、分析方法1.二极管正向V-特性的建模1)理想模型：判断二极管通断iD正向偏置，其压降为0V;而在反向偏置时，认为电阻无穷大uD电路模型SS二极管导通后,其管压降认为是恒定的,且不随电流而变化,典型值是0.7V。不过，这只有当二极管的电流iD近似等于或大于1mA时才正确。iD电路模型v_+D0.7VvDiD0.7V3)折线模型：信号幅度不能远大于二极管压降iD二极管的管压降不是恒定的，而是随着通过二极管电流的增加而增加。Vth约为0.5V(硅）vDVth0.70.5电路模型r200Dv_

4、1mA+D其中，Vth和rD的值不是VthrD固定不变的。iD3.4.2二极管电路的简化模型分析方法1.二极管V-I特性的建模（4）小信号模型11iv(Vv)DDDDsRRv=0时,Q点称为静态工作点，反映直流时的工作状态。sv=Vsint时（V<

5、(evD/VT1)DS（a）V-I特性（b）电路模型得Q点处的微变电导gdiDISevD/VTiDID则r1VTdQQQddvDVTVTVTgdIDV26(mV)T常温下（T=300K）rdII(mA)DD1)整流电路2）限幅电路3）开关电路4）低电压稳压电路5）箝位电路6）其它电路1）选取参考点；2）用理想模型、恒压降或折线模型代替二极管；3）断开理想二极管，求N、P两端的电压。若VP>VN，则理想二极管导通，用短路代替；若VN>VP，则理想二极管截止，用开路代替。4）分析电

6、路中待求量。习题：P97页3.4.5DPNA+3k6VVAO12V–OD1P1N1D2P2N2A+3k15VVAO12V–O15V15VR1V+ARR2R3R112R5D101510VBAVBRRR6RRR43.5VNP5634R6–VV二极管截止ABR4R21)整流电路例3.4.22工作波形vs_vD+PN2U+O+DtvsRvO__2UO1工作原理tvDOt2U++D?vsRvO__2)静态工作情况分析例3.4.3设简单二极管基本电路如图(a)示，R=10k

7、,图(b)是它的习惯画法。对于下列两种情况，求电路的D和VD的值：(1)VDD=10V；(2)VDD=1V。在每种情况下，应用理想模型、恒压降模型和折线模型求解。VDDiDVDDiDiDRiDRRDvRDvDDVDDDvDvD图（a)图（b）D解：+a.使用理想模型RVDV_DDDRVV0VDDDD+b.使用恒压降模型V0.7RDDVVD0.7VDDRVDD0.7V_c.使用折线模型DVV+DDthDRRrD0.5VVDVV0.5rDDDDDrD_将数据带

8、入上述公式得下表：理想模型恒压降模型折线模型VDD10VVDD1VVDD10VVDD1VVDD10VVDD1V(V)VD(mA)D由上分析，可得如下结论：在电源电压远大于二极管压降时，恒压降模型能得出较合理得结果；而当电源电压较低时，折线模型能得到较满意得结果。在电子技术中，常用限幅电路对各种信号进行处理。它是用来让信号在预置的电平范围内，有选择地传输一部分。限幅电路，又称消波器，是利用二极管在外加正向电压超过门坎电压（死区电压）时导通，且导通后管子两端电压基本不变得特点，限制输出