34二极管的基本电路及其分析方法ppt课件

1、3.4 二极管的根本电路及其分析方法二极管的根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，因此其电路普通要采二极管是一种非线性器件，因此其电路普通要采用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂，而图用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂，而图解分析法那么较简单，但前提条件是知二极管的解分析法那么较简单，但前提条件是知二极管的V -I V -I 特性曲线。特性曲线。例例3.4.1 电路如下图，知二极管的电路如下图，知二极管的V-I特性曲线、电源特

2、性曲线、电源VDD和电和电阻阻R，求二极管两端电压，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流和流过二极管的电流iD 。 解：由电路的解：由电路的KVLKVL方程，可得方程，可得 RViDDDDv DDDD11VRRi v即即 是一条斜率为是一条斜率为-1/R的直线，称为负载线的直线，称为负载线 Q的坐标值的坐标值VD，ID即为所求。即为所求。Q点称为电路的任务点点称为电路的任务点 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V-I V-I 特性的建模特性的建模 将指数模型将指数模型 分段线性化，得到二极分段线性化，得到二极管特性的等效模型。管特性的等效

3、模型。)1e (DSD TVIiv1 1理想模型理想模型 a aV-IV-I特性特性 b b代表符号代表符号 c c正向偏置时的电路模型正向偏置时的电路模型 d d反向偏置时的电路模型反向偏置时的电路模型实践电路，电源电压远比二极管的管压降大时正偏时，管压降为0V；反偏，电阻无穷大，电流为0 门坎电压Vth约为 0.5V硅管；rD=0.70.52001VVmA 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V-I V-I 特性的建模特性的建模3 3折线模型折线模型aV-I特性特性 b电路模型电路模型 二极管导通后，管压降以为是恒定的，且不随电流而变，典

4、型值0.7V硅管 当二极管的电流iD近似等于或大于1mA时用此模型才正确，近似分析里常用2 2恒压降模型恒压降模型aV-I特性特性 b电路模型电路模型 导通时导通时i与与u成线性关系成线性关系 Vth和人rD不是固定不变的 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V-I V-I 特性的建模特性的建模4 4小信号模型小信号模型vs =0 时时, Q点称为静态任务点点称为静态任务点 ，反映直流时的任务形状。，反映直流时的任务形状。)(11sDDDDvv VRRivs =Vmsin t 时时VmVT 。 aV-I特性特性 b电路模型电路模型 3.4.2

5、 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法2 2模型分析法运用举例模型分析法运用举例1 1整流电路整流电路a电路图电路图 bvs和和vO的波形的波形半波整流电路知vs为正弦波图b，用二极管理想模型定性地绘制v0的波形2 2模型分析法运用举例模型分析法运用举例2 2静态任务情况分析静态任务情况分析V 0D VmA 1/DDD RVI理想模型理想模型R=10k 当当VDD=10V 时，时，mA 93. 0/ )(DDDD RVVI恒压模型恒压模型V 7 . 0D V硅二极管典型值硅二极管典型值折线模型折线模型V 5 . 0th V硅二极管典型值硅二极管典型值mA 931. 0Dth

6、DDD rRVVI k 2 . 0Dr设设V 69. 0DDthD rIVV当当VDD=1V 时，时，自看自看a简单二极管电路简单二极管电路 b习惯画法习惯画法 2 2模型分析法运用举例模型分析法运用举例3 3限幅电路限幅电路 电路如图，电路如图，R = 1k，VREF = 3V，二极管为硅二极管。分别用理想模，二极管为硅二极管。分别用理想模型和恒压降模型求解，当型和恒压降模型求解，当vI = 6sin t V时，绘出相应的输出电压时，绘出相应的输出电压vO的波形。的波形。 2 2模型分析法运用举例模型分析法运用举例4 4开关电路开关电路电路如下图，求电路如下图，求AO的电压值的电压值解：解：

7、 先断开先断开D，以，以O为基准电位，为基准电位， 即即O点为点为0V。 那么接那么接D阳极的电位为阳极的电位为-6V，接，接阴极的电位为阴极的电位为-12V。阳极电位高于阴极电位，阳极电位高于阴极电位，D接入时正导游通。接入时正导游通。导通后，导通后，D的压降等于零，即的压降等于零，即A点的电位就是点的电位就是D阳极的电位。阳极的电位。所以，所以，AO的电压值为的电压值为-6V。end2 2模型分析法运用举例模型分析法运用举例6 6小信号任务情况分析小信号任务情况分析图示电路中，图示电路中，VDD = 5V，R = 5k，恒压降模型的，恒压降模型的VD=0.7V，vs = 0.1sinwt V。1