第一章线性电路

电子线路：包含电子器件、并能对电信号实现某种处理的功能电路概述电路组成：电子器件+外围电路电子器件：二极管、三极管、场效应管、集成电路等外围电路：直流电源、电阻、电容、电流源电路等放大器扬声器话筒自我介绍要求与希望：

掌握典型电路的组成、工作原理、性能特点和分析计算方法。获得电子线路方面的基本理论、基本知识和基本技能，为今后学习其他专业课打好基础。课程地位：专业基础课（主干课）半导体基础知识（一、二、三章）基本放大电路（第四章）反馈放大器（第五章）运算放大器（第六章）具体做法：（1）学习过程中勤学多问，贵在坚持（2）时间上要抓紧，抓而不紧，等于不抓课程内容：课程难易度：不简单[1]谢嘉奎主编.《电子线路线性部分5版》.北京：高等教育出版社，1999[2]童诗白编.《模拟电子技术基础，4版》.北京：高等教育出版社，2001[3]康华光编.《电子技术基础（模拟部分），5版》.北京：高等教育出版社，2006[4]汪胜宁，程东红编.《电子线路（第四版）》教学指导书，高等教育出版社，2003主要参考书§1半导体的基本知识§1.1PN结一、物质的分类

金属导体：

r<10-4W·cm，最外层电子1~2个

绝缘体：

r>1010W·cm

半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称半导体说明：1）硅和锗是半导体器件中常用的半导体材料

2）半导体材料得以广泛应用起因于其独特性质二、半导体的独特性质

1、掺杂性：r受“掺杂”影响大

往纯净的半导体中掺入某些“杂质”，会使它的导电能力明显改变。

30到40℃，半导体电阻率减小一半，导体铜从30到100℃，增加不到1倍当受外界光照时，它的导电能力明显变化2、热敏性：r随温度上升而下降3、光敏性：r随光照的增强而下降说明：利用半导体材料的热敏性和光敏性，可以制成各类传感器§1.1.1本征半导体一、本征半导体的结构特点

说明：通过一定的工艺过程，可以将半导体制成排列整齐，结构规则的晶体。半导体材料中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。SiGe原子序数14原子序数32一、本征半导体的结构特点

为方便常表示为：惯性核（原子实）+价电子+4惯性核SiGe原子序数14原子序数32

为什么硅和锗都可以这样表示？价电子+4表示除去价电子后的原子

制造半导体器件的半导体材料是化学成分非常纯净，纯度要达到99.9999999%，常称为“九个9”。在结构上以共价键形式构成的晶体形态。硅和锗的共价键结构共用电子对形成共价键+4+4+4+4二、本征半导体常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子密度很小，导电能力很弱。形成共价键后，每个原子的最外层电子都是8个，构成稳定结构。通过晶体生长工艺，使原子排列规则，形成共价键结构的晶体。+4+4+4+4共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子。→三、本征半导体的导电机理在绝对0度（T=0K）或没有外界激发时，价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子，完全没有导电能力，相当于绝缘体。在常温下，有一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。这一现象称为本征激发，也称热激发。1、载流子、空穴、本征激发载流子——运载电荷的可流动粒子→带电的可移动粒子2、本征半导体的导电机理+4+4+4+4在静电力的作用下，空穴吸引附近的电子来填补。

本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。自由电子说明：本征半导体自由电子和空穴都可以导电，但导电能力很弱（原因?）这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。原因?温度越高，载流子的浓度越高（原因？），本征半导体的导电能力越强。本征半导体的导电能力与载流子的浓度成正比在电场力作用下，载流子定向移动形成电流，因此本征半导体中电流由两部分组成：

1）自由电子移动产生的电流

2）空穴移动产生的电流几点认识温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，是半导体的一大特点。j电流密度，r带电粒子密度，v粒子平均速度+4+4+4+4+4+4+4+4+4

因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子-空穴对。游离的部分自由电子也可能回到空穴中去，称为复合本征激发3、本征激发和复合复合本征激发数目越多，复合量越大，使得本征激发数目减少；这又使得复合减少。最终，在一定温度下达到动态平衡4、热平衡载流子的浓度在本征半导体中不断地进行着激发与复合两种相反的过程，当温度一定时，两种状态达到动态平衡，即本征激发产生的电子——空穴对，与复合的电子——空穴对数目相等，这种状态称为热平衡状态。

本征半导体在热平衡状态下中自由电子和空穴的载流子的浓度是一定的，分别用浓度（单位体积中载流子的数目）ni和pi来表示，并且自由电子的浓度和空穴的浓度相等。根据半导体物理中的有关理论，可以证明式中，浓度单位为cm-3，A——常量

（硅：3.88×1016cm-3K-3/2，锗：1.76×1016cm-3K-3/2）T——热力学温度k——是玻尔兹曼常数（8.63×10-5eV/K），Eg0——T=0K（即-273℃）时的禁带宽度，导带与价带间的距离（硅为1.21eV，锗为0.785eV）该公式的核心是什么？载流子浓度是温度的函数公式表明，本征半导体的载流子浓度和温度、材料有关。将相关参数带入公式中，可以得到300K时硅的ni=1.43×1010cm-3(教材1.5×1010cm-3,相对误差较大）结论：室温下本征半导体的导电能力非常弱说明：本征半导体的导电能力随温度升高，增加很快硅，500K时：ni=3.53×1014cm-3，

600K时：ni=4.81×1015cm-3

由此可以看到，尽管本征半导体在室温情况下具有一定的导电能力，但是，本征半导体中载流子的数目远小于原子数目（硅：4.96×1022cm-3），因此本征半导体的导电能力很低。+4+4+5+4§1.1.2杂质半导体在本征半导体中掺入三价或五价元素，会使半导体的导电性能发生显著变化。一、N型半导体

在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷，晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代。磷原子的最外层有五个价电，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子磷原子多余电子+4+4+5+4一、N型半导体

多出的电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样中性磷原子就成了不能移动的带正电的离子每个磷原子给出一个电子，称为施主原子（Donor），相应的掺杂元素称施主杂质。多余电子1、施主原子

说明：多出的电子几乎不受束缚，是指（1）不受共价键束缚；（2）受惯性核吸引很弱（1）由施主原子提供的自由电子浓度每个施主原子，提供一个自由电子，其浓度与施主原子浓度相同2、掺杂对导电性能的影响（2）施主浓度与本征浓度比较设掺杂浓度为百万分之一，即10-6，其浓度为（3）掺杂对导电性能的影响自由电子浓度近似为掺杂浓度，使导电能力大大增强，掺杂百万分之一，导电能力可以提高一百万倍（4）多数载流子与少数载流子概念掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（简称多子），空穴称为少数载流子（少子）。（7）N型半导体中的少数载流子（空穴），与本征半导体中的空穴联系：2、掺杂对导电性能的影响

掺杂后，杂质半导体中空穴p0应该比本征半导体中pi数目为少。为什么？（8）室温下，多子浓度取决于与掺杂浓度，少子浓度取决于温度注意条件：室温（6）多子和少子同时参与导电，但起主导作用的是多子，当多子是电子，用N表示，称为N型半导体（5）杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。二、P型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被硼取代（不能移动），硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。+4+4+3+4空穴硼原子P型半导体中空穴是多子，电子是少子

这个空穴容易吸引束缚电子来填补，使得中性硼原子成为不能移动的带负电的离子。

由于硼原子接受电子，所以称为受主原子(Acceptor)三、杂质半导体的示意图表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体说明：掺入3价元素的半导体中，多数载流子是空穴，带正电，用P表示，称为空穴型半导体，也称为P型半导体。不能移动的离子二、P型半导体示意图关键：去掉惯性核与4个价电子的剩余部分

四、杂质半导体中载流浓度计算N型半导体（热平衡条件）（电中性方程）P型半导体n0：杂质半导体自由电子浓度，p0：杂质半导体空穴浓度ni：热平衡载流子浓度，Nd：施主杂质浓度（电离后带正电）Na为受主杂质浓度注意近似条件热平衡条件：温度一定时，两种载流子热平衡浓度值的乘积，等于本征载流子浓度值ni的平方说明：由T计算ni，判别是否满足近似条件得n0，满足求p0同理例1-2-1本征硅半导体掺入浓度5×1014cm-3施主杂质后，当T=300K时，其多子浓度和少子浓度各为多少；温度上升到500K又如何？T=500K，热平衡载流子浓度远大于条件不满足，需解方程否则当pi>Nd时，会出现少子浓度大于多子浓度的矛盾注意：教材4版P7“多子浓度几乎与温度无关”应是有条件成立先判别是否满足近似条件1.1.3

两种导电机理——漂移和扩散一、漂移与漂移电流外加电场作用下的载流子的定向移动称漂移，相应的电流为漂移电流，漂移电流密度

Jt=Jpt+Jnt=q(pmp+nmn)Ep、n分别是空穴和自由电子的浓度，q为每个粒子的电量，E是外加电场，mp、mn则分别是空穴和自由电子的迁移率，表示单位电场强度作用下的平均漂移速度，与温度、载流子性质、半导体材料以及掺杂浓度等有关。（2）

Jt=Jpt+Jnt=q(pmp+nmn)E公式与本质相同

说明（1）漂移电流与浓度成正比，与场强成正比二、扩散与扩散电流因浓度差引起的载流子的定向移动称扩散运动，相应的电流称扩散电流。电子与空穴电流密度分别为Dn、Dp分别是自由电子和空穴的扩散系数，随温度升高而增大。dn(x)/dx、dp(x)/dx分别为自由电子和空穴的沿x方向的浓度梯度，即沿x方向的浓度差的变化率注意：漂移电流与电场强度成正比，扩散电流与浓度梯度成正比§1.2

PN结1.2.1

动态平衡下的PN结采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面处就形成了具有独特物理性质的结合部——PN结。一、PN结形成的物理过程1.扩散形成空间电荷区内电场E1.扩散形成空间电荷区扩散运动－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－说明（1）浓度差越大，空间电荷区越宽（2）空间电荷区几乎没有可移动的带电粒子（3）空间电荷区也称耗尽层、势垒区N型半导体P型半导体扩散的结果产生空间电荷区，形成内电场。N型半导体扩散运动内电场E漂移运动2内电场使电荷区变薄－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－内电场的存在，不利于扩散进一步进行。原因：内电场的存在产生了漂移运动，而漂移运动使得空间电荷区变薄说明：内电场越强，越不利于扩散P型半导体3PN结的形成

内电场吸引P区电子和N区空穴（少子），产生少子的漂移，使得内电场减弱，而内电场减弱又有利于多子的扩散，所以扩散和漂移这一对相反的运动（红、蓝电子、空穴运动方向相反）最终达到平衡，相当于两个区之间没有净电荷运动，空间电荷区的厚度保持固定不变。扩散运动内电场E漂移运动P型半导体N型半导体－+－－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++2.空间电荷区中载流子数量很少，导电能力很弱3.空间电荷区中内电场总是阻碍P区中的空穴、N区中的电子（都是多子）向对方运动（扩散运动），即内电场增强总是阻碍多子的扩散，有利于少子漂移4.相反，内电场消弱总是有利于扩散注意:内电场E漂移运动P型半导体N型半导体－+－－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++1.内电场的方向总是由N区指向P区结论：

扩散形成空间电荷区，建立内电场，内电场总是阻碍多子的进一步扩散，而有利于少子漂移；少子漂移又消弱了内电场，有利于多子扩散。扩散与漂移一对矛盾最终达到动态平衡，建立稳定空间电荷区→PN结内电场E漂移运动P型半导体N型半导体－+－－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++空间电荷区N型区P型区电位VVB二、内建电位差－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－由内电场形成的电位分布VB大小反映空间电荷区的宽窄电位VBVBVT称热电压3.空间电荷区与掺杂浓度成反比，往低掺杂一侧扩展(P13)，如下图Nd——施主杂质浓度，Na——受主杂质浓度2.计算表明：每升高1℃，VB减小约2.5mV，P12、P13

说明：

因此VB随温度减小P+N空间电荷区内电场E为什么？3.空间电荷区与掺杂浓度成反比，往低掺杂一侧扩展4.用导线将P+区与N区连接，有电流吗？1.2.2PN结的伏安特性

伏安特性也称伏安关系，两端电压与流过电流间关系。实验表明，PN结接电源不同极性时所表现的性能不同。为讨论方便，称当P区接电源正极，N区接电源负极为正向偏置，也称PN结加上正向电压。反之称反向偏置。一、PN结正向偏置_

内电场被削弱，多子的扩散加强，能够形成较大的扩散电流，即正向电流－RE内电场外电场变薄PN+++++－－－1.2.2PN结的伏安特性一、PN结正向偏置-说明：扩散到对方的多子被复合，同时电源在P区又补充空穴，N区补充电子，使得该过程被维持→电源作用－RE内电场外电场变薄PN+++++－－－二、PN结反向偏置说明：漂移电流由少子形成，几乎与反向电压无关，也称反向饱和电流，用IS表示

内电场被被加强，多子的扩散受抑制。少子漂移加强，但终因少子数量有限，只能形成很小的反向电流－RE内电场外电场变厚PN-+++++－－－PN结加正向电压时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻；

PN结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻。

由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。二极管单向导电性的演示正极正极负极负极结论

三、PN结方程PN结的伏安特性测试表明：PN结伏安特性如图

正向电压较小时，对PN结影响小；电压较大时，内电场削弱明显，形成较大扩散电流，即正向电流测试电路图

反偏时，少子参与，数量不多，只能形成微弱电流IS

改变电压，得电流，不断改变电压，得不同电流，描点作图可得伏安特性曲线——热电压在室温下VT=26mV1正向特性说明：硅开启电压0.5-0.7V，工程上取0.7V

锗开启电压0.1-0.3V，工程上取0.25V2反向特性由PN结电压、电流伏安关系公式分析知，如图说明：关于正、反向电流的理论公式计算结果IS——反向饱和电流由图可见，0.5V以后，电流才随电压有明显增加，转折处电压称导通电压也称开启电压，用VD(on)表示三、温度特性

温度每升高10℃，IS约增加一倍（少子增多）。同时温度升高，exp(VD/VT)减小，但不如IS增大快，故在相同VD条件下，ID增大，曲线如图，等效于VD(on)减小。与实验给出每升高1oC，VD(on)约减小2.5mV，与VB每升高1oC，减小2~2.5mV相一致

1.2.3PN结的击穿特性

当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。三、热击穿击穿后，温度升高将发生永久性击穿，不可逆

一、雪崩击穿

低掺杂，宽势垒，载流子获足够能量撞击共价键价电子，产生新的电子空穴对，再碰撞，形成雪崩

二、齐纳击穿:

高掺杂，强电场，直接拉出共价键中束缚电子说明：PN结伏安特性曲线三个区域正向、反相、击穿2.伏安特性和符号伏安特性和符号如图四、稳压二极管1.

工作状态工作于反向击穿区2.反向击穿区特点管子两端很小的电压变化，可以引起很大电流变化

利用PN结的击穿特性，可用于稳定输出电压3.

工艺结构稳压二极管又称齐纳二极管，简称稳压管，它是一种用特殊工艺制造的面接触型硅半导体二极管4.主要参数

说明：对同一只管子，稳定电压VZ是确定的（2）最小稳定电流IZmin

（3）最大稳定电流IZmax

保证稳压管安全工作的最大反向电流（1）稳定电压VZ

稳压管反向击穿后的电压值

稳压管正常工作时的参考电流。电流低于此值，稳压效果变差，甚至不起稳压作用（5）稳压管工作原理设VI↑→注意稳压管接法VOIZDZRILIVIRL+-2.R称限流电阻，通过其上电压变化，调节输出电压，使稳定

3.R阻值的选取，应保证IZ介于Imin和Imax之间（具体方法在§1.4.1中介绍）说明：

1.稳压管的稳压主要是利用其上小电压引起大电流变化，引起VR有较大变化得以实现问题1稳压管正偏如何？问题2普通管能稳压么？问题3PN结正向曲线也很陡峭能不能用于稳压？四、稳压二极管1.2.4PN结的电容效应

PN结除单向单向导电性外，还具有一定的电容效应，由两方面的因素决定。一、势垒电容CT

当外加反向电压使PN结上压降发生变化时，空间电荷区的宽度也相应地随之改变，造成PN结中电荷量也随之变化，相当于电容的充放电。

势垒电容是由空间电荷区的离子薄层所形成。说明：反偏电压增大，存储电荷增加，但与电压增加量不成比例，电容是V函数VB：内建电位差；

n：变容指数，与PN结工艺有关经推导由定义

扩散电容是由多子扩散后，在PN结的另一侧面积累而形成的。因PN结正偏时，由N区扩散到P区的电子，与外电源提供的空穴相复合，形成正向电流。刚扩散过来的电二、扩散电容CD

反之，由P区扩散到N区的空穴，在N区内也形成类似的浓度梯度分布曲线pn。子就堆积在P区内紧靠PN结的附近，形成一定的多子浓度梯度分布曲线np。扩散电容示意图

当外加正向电压不同时，扩散电流不同，PN结两侧堆积的多子的浓度梯度分布也不同，造成两侧堆积电荷有个变化量，这又相当电容的充放电过程。

扩散电容满足关系：CD=kD(I+IS)当反偏时I=-IS，CD=0kD:常数电荷的变化量

3）反偏时，仅为势垒电容；正偏时，扩散电容起主要作用。2）结电容Cj=CT+CD说明：

1）势垒电容和扩散电容均是非线性电容。一、半导体二极管的型号国家对半导体器件型号标准命名如下：§1.2.5半导体二极管PN结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。如2AP9用字母代表半导体器件的类型型号，P代表普通管用数字代表同类型器件的不同规格用字母代表半导体器件的材料A代表N型Ge，B代表P型GeC代表N型Si，D代表P型Si2代表晶体二极管3代表晶体三极管二、主要参数

1.最大整流电流IF

二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。2.反向击穿电压VBR

二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。3.反向电流IS

二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好

说明：

1）反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大

2）硅管的反向电流较小，锗管的反向电流比硅管大几十到几百倍三、半导体二极管图片1.3晶体二极管电路的分析方法1.3.1晶体二极管模型一、数学模型二、伏安特性曲线

二极管的数学模型常用理想指数模型

二极管本质上说是PN结，其伏安特性曲线与PN结很接近。三、简化电路模型1.理想二极管说明：数学模型与特性曲线紧密相关（1）理想二极管1）电路元件的伏安特性绝缘体的伏安特性是一条水平线，导体的伏安特性是一条竖直线

理想二极管伏安特性曲线，是两条成90o直线，符号如图2）理想二极管二极管在使用中，主要是利用其单向导电性，显然二极管的反向电流越小越好，也就是反向时电阻越大越好。反之，正向时电阻越小越好

即：理想化反偏时表现为绝缘体，正偏时表现为导体正偏，导体；反偏，绝缘体注意：理想二极管恒有

VD≤0用两段折线近似代替伏安特性曲线（2）二极管的折线模型1）二极管最主要的特性是单向导电性，导通后的伏安特性表现为非线性，抓大放小，用折线表示说明：2）简化模型的使用如理想二极管模型，条件是在大信号作用下（3）折线的元器件表示证明折线可以用三个元件的串联表示反证法，设电路中有电流与假设不符→ID=0不符合理想二极管导通条件电路中没有电流，这与折线的伏安特性一致结论：时2）考察则，理想二极管导通，相当于导体，Vce=0电路中没有电流，与折线伏安特性一致电路中有电流，仍与折线的伏安特性一致

即时结论：三个元器件的串连，满足折线模型要求反证法，设电流I=0与理想二极管两端电压不大于0矛盾，假设I≠0不成立1.

RD很小讨论：折线模型与理想模型关系2.不计VD(on)

四、小信号模型

二极管工作在正向特性的某一小范围内，设其直流电压和直流电流分别为VQ、IQ，这时其变化的交流特性可以等效成一个交流小电阻。即根据得Q点处的微变电导rj——二极管结电阻去掉直流电源可以吗？说明：1）小信号模型使用的目的是寻找变化的小电压与小电流间关系如下图电路，ID=2.6mA，求变化的小电流

2）条件是在电压、电流变化区间，伏安特性曲线为线性，即：所做切线能与特性曲线重合1）不同Q处，rj不同2）二极管小信号电路模型要求

3）电量的符号表示大写字母、大写下标：直流量，如ID

小写字母，小写下标：交流量，如id

小写字母，大写下标：叠加量，如iD=ID+id小信号模型要求其两端变化电压不大于5.2mV说明：

4）考虑到PN结引线小电阻rs，应再串联rs

；注意：使用小电阻模型时，前提条件是二极管已经导通，变化的小信号叠加在大信号下！说明若再考虑结电容，则应再并联1.3.2晶体二极管电路分析方法

一、图解法（1）线性电路的图解（2）晶体二极管的图解将电路中二极管分离出来，为线性电路，满足另外一部分是非线性元件二极管，满足（2）晶体二极管的图解对于线性部分

对于二极管，应服从伏安关系I=f(V)，直线与伏安关系曲线交点，同时满足左右两个部分，就是所求找出两个特殊点作直线说明：1）线性部分的直线称直流负载线2）交点Q称静态工作点讨论：1）VDD→VDD+DVDD2）

DVDD=Vmsinwt，Vm是小量工作点在特性曲线周期性上下移动

3）二极管两端电压和流经二极管电流波形？例1-3-1求静态工作点解：将电路中二极管分割出电路，如图打叉表示对线性电路做戴维南等效二、简化分析法采用简化电路模型分析

关键：判别理想二极管是否导通注：通常R远大于RD，RD可以略去，近似有VQ=VD(on)处理：导通：短路；截止，开路

方法：用理想组合模型代替二极管方法：假想二极管两端断开，大于VD(on)导通，反之截止例1-3-2写出图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压VD(on)＝0.7V，RD=0基本方法：设二极管断开，分析电位VO1=1.3VVO2＝0VO3=－1.3VVO4=2VVO5=1.3VVO6=－2V例1-3-3图中二极管都是理想二极管，求VAO分析方法：设两个二极管同时断开，分析它们的电位，哪个二极管两端正向电压差大，哪个优先导通教材P40，1-13(c)，P46；1-15(c)，2个二极管A1A1A2A2VA=9V，VA1=0，VA2=-6V，VAA1=6V，VAA2=15V导通后VA=-6V说明：自洽。即满足D2导通，D1截止三、小信号电路模型分析（1）问题的提出二极管导通后，变化的电压源作用于电路，如何求回路中的电流或元件的端电压？（2）基本思路如果电流、电压的变化区间在二极管伏案特性的线性区，用线性元件替代二极管，能给问题分析带来极大便利（3）分析方法

1）采用简化模型，判断二极管是否导通，求直流电源单独作用下的静态直流电流，得结电阻

2）用小信号模型（rj替代二极管），按电路分析方法，求变化小信号源单独作用下的电流、电压例1-3-4已知VDD=5V,DVDD=Sin2p100t

(V）,R=10kW，求如图电路DV（取rs=5W）方法：

1）先在大信号条件下求ID

2）求结电阻rj

注意：令小信号源DVDD=0说明：若不给出VD(on),

仅给伏安特性曲线，可使用作图法求静态电流已知VDD=5V,DVDD=sin2p100t(V）,R=10kW，求电路DV（取rs=5W

）。说明：大信号通路——直流通路

变化小信号通路——交流通路3）令VDD=0，用小信号模型代替原电路中二极管，求变化量例1-3-5

电路如图，1）略去RD，求电路的ID和VO；2）在室温下，利用二极管小信号模型求vo的变化范围。注意使用大信号与小信号条件下的不同模型分析：用简化模型求1），10V为直流电源用小信号模型求2），±1V为变化小信号解：1）计算ID时，采用大信号模型，略去RD2）小信号，用小信模型代之说明：结果满足小信号条件要求1.4晶体二极管的应用1.4.1整流与稳压电路理想二极管：V>0，导通后正向压降=0一般二极管：正向压降0.7V（硅二极管）一、整流在vi的负半周，vo=0，仅有正半周的波形，称半波整流1.稳压二极管曲线越陡，电压越稳定VIIZminIZmaxVzIzVZ动态电阻：rz越小，稳压性能越好二、稳压电路指标：稳定电压VZ；最大稳定电流IZmax

、最小稳定电流IZmin；动态电阻rz（越小越好）等+-已知VZ=6V，rz=20W，IZmax<10mA,IZmin>0.2mA，限流电阻最大值Rmax=1.5kW，输入电压VI=10V，其不稳定电压DVI=1V,求(1)输出直流电压VO；(2)限流电阻R最小值;(3)稳压管可靠击穿时RL的最小值；(4)RL开路时由DVI产生的最大不稳定量DVO。教材P31,P35（1）输出直流电压VO=6VVOIZDRILIVIRL判别，稳压管击穿，大信号下模型如图表现为一个电压源，电压为其稳压值2.稳压二极管的应用举例已知VZ=6V，rz=20W，IZmax<10mA,IZmin>0.2mA,限流电阻最大值Rmax=1.5kW，输入电压VI=10V，其不稳定电压DVI=1V;（2）限流电阻R最小值稳压管两个基本不等式保证稳压管可靠击穿，效果好保证稳压管安全已知VZ=6V，rz=20W，IZmax<10mA,IZmin>0.2mA,限流电阻最大值Rmax=1.5kW，输入电压VI=10V，其不稳定电压DVI=1V;(2)限流电阻R最小值;(3)稳压管可靠击穿时RL的最小值；（2）求Rmin取VI最大，RL开