模电全套配套课件ch13.ppt

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1、1.3二极管电路的分析方法1.3.1理想二极管及二极管特性的折线近似1.3.2图解法和微变等效电路法第1章半导体二极管1.3.1理想二极管及二极管特性的折线近似一、理想二极管特性uDiD符号及等效模型SS正偏导通，uD=0；反偏截止，iD=0U(BR)=二、二极管的恒压降模型uDiDUD(on)uD=UD(on)0.7V(Si)0.2V(Ge)UD(on)三、二极管的折线近似模型uDiDUD(on)UI斜率1/rDrDUD(on)第1章半导体二极管UD(on)例1.3.1硅二极管，R=2k，分别

2、用二极管理想模型和恒压降模型求出VDD=2V和VDD=10V时IO和UO的值。UOVDDIORUOVDDIOR[解]VDD=2V理想IO=VDD/R=2/2=1(mA)UO=VDD=2V恒压降UO=VDD–UD(on)=20.7=1.3(V)IO=UO/R=1.3/2=0.65(mA)VDD=10V理想IO=VDD/R=10/2=5(mA)恒压降UO=100.7=9.3(V)IO=9.3/2=4.65(mA)UOVDDIORVDD大，采用理想模型VDD小，采用恒压降模型第1章半导体二极管例1.3.2

3、试求电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO的值。解：假设二极管断开UP=15VUP>UN二极管导通等效为0.7V的恒压源UO=VDD1UD(on)=150.7=14.3(V)IO=UO/RL=14.3/3=4.8(mA)I2=(UOVDD2)/R=(14.312)/1=2.3(mA)I1=IO+I2=4.8+2.3=7.1(mA)VDD1VDD2UORLR1kW3kWIOI1I215V12VPN第1章半导体二极管例1.3.3二极管构成“门”电路，设V1、V2均为理想二极管，当输入电压UA、UB

4、为低电压0V和高电压5V的不同组合时，求输出电压UO的值。UAUBUOR3kW12VVDDV1V2BAY输入电压理想二极管输出电压UAUBV1V20V0V正偏导通正偏导通0V0V5V正偏导通反偏截止0V5V0V反偏截止正偏导通0V5V5V正偏导通正偏导通5V第1章半导体二极管例1.3.4画出硅二极管构成的桥式整流电路在ui=15sint(V)作用下输出uO的波形。(按理想模型)RLV1V2V3V4uiBAuOOtuO/V15Otui/V15uiBAuOS1S2S3S4uiBAuOS1S2S3S4若有条

5、件，可切换到EWB环境观察桥式整流波形。第1章半导体二极管例1.3.5ui=2sint(V)，分析二极管的限幅作用。ui较小，宜采用恒压降模型V1V2uiuORui<0.7VV1、V2均截止uO=uiuO=0.7Vui0.7VV2导通V１截止ui<0.7VV1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？(可切至EWB)OtuO/V0.7Otui/V20.7第1章半导体二极管小结理想二极管：正偏导通，电压降为零，相当于开关合上；反偏截止，电流为零，相当于开关断开。

6、恒压降模型：正偏电压UD(on)时导通，等效为恒压源UD(on)；否则截止，相当于二极管支路断开。第1章半导体二极管1.3.2图解法和微变等效电路法一、二极管电路的直流图解分析VDDuDRuD=VDDiDRiD=f(uD)1.2V100iD/mA128400.30.6uD/V1.20.9MN直流负载线斜率1/R静态工作点也可取UQ=0.7VIQ=(VDDUQ)/R=5(mA)二极管直流电阻RD斜率1/RDiDQIQUQ第1章半导体二极管iD/mAuD/VO二、交流图解法电路中含直流和小信号交流

7、电源时,二极管中含交、直流成分VDDuiuDRCiDC隔直流通交流当ui=0时iD=IQUQ=0.7V(硅)，0.2V(锗)设ui=sinwtVDDVDD/RQIQwtOuiUQiD/mAwtOid斜率1/rdrd=UT/IQ=26mV/IQ当ui幅度较小时，二极管伏安特性在Q点附近近似为直线第1章半导体二极管三、微变等效电路分析法对于交流信号电路可等效为例1.3.6ui=5sint(mV)，VDD=4V，R=1k，求iD和uD。[解]1.静态分析令ui=0，取UQ0.7VIQ=(VDDUQ)/

8、R=3.3mA2.动态分析rd=26/IQ=26/3.38()Idm=Udm/rd=5/80.625(mA)，id=0.625sint3.总电压、电流=(0.7+0.005sint)V=(3.3+0.625sint)mAVDDuiuDRCiDuiudRidrd第1章半导体二极管