模D电子技术与应用11课件

模拟电子技术基础2/6/20231半导体的特性本征半导体-----完全纯净的半导体(Si，Ge)，其中的载流子是由本征激发产生，电子、空穴成对出现。（两种载流子）杂质半导体-----本征半导体掺杂得到。N型(掺5价），P型(掺3价)杂质半导体的转型当掺入三价元素的密度大于五价元素的密度时，可将N型转为P型，反之亦反。第一章半导体二极管2/6/202322半导体二极管PN结；PN结的单向导电性；类型：锗管、硅管；高频、低频；小功率、大功率；点接触、面接触；伏安特性；00.6反向特性正向特性击穿特性死区电压U(BR)uDiD在常温(300K)下，VT≈26mV2/6/202333二极管基本电路及其分析方法(1)理想模型iDvD＋－vDiD（或）正偏时，管压降为0V，即vD=0V；反偏时，认为R=∞，电流为0。适用当电源电压远比二极管的管压降大时可用2/6/20235(2)恒压降模型恒压降模型iDvDVONVON＋－vDiD当二极管导通后，认为其管压降vD=VON。对硅而言，常取vD=VON=0.7V。适用只有当二极管的电流iD近似等于或大于1mA时才正确。应用较广泛。VON2/6/20236(3)折线模型折线模型iDvDVthVth＋－vDiD斜率1rD当二极管正向vD大于Vth后其电流iD与vD成线性关系，直线斜率为1/rD。截止时反向电流为0

Vth为二极管的门槛电压，约为0.5V。2/6/20237例1：电路如图（a）所示，已知ui＝5sinωt(V)，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。（a）（b）波形如图（b）示。解：2/6/20239一限幅电路如图所示，R=1kΩ，VREF=3V。试用折线模型（取Vth=0.5V，rD=200Ω

）分析：（1）vI=0V，4V，6V时，求相应的输出电压vO的值;（2）当vI＝6sinωtV时，绘出相应当输出电压vO的波形。例2：++－R－vODVREFvI2/6/202310++－R－vODVREFvI++－R－vODVREFvIVthrDID解：（1）用折线模型取Vth=0.5V，rD=200Ω①当vI=0V时D截止∴vO=vI=0V等效电路2/6/202311（2）当vi=6sinωtV时，求vO的波形先画出电压传输特性曲线：当vI<Vth+VREF=(0.5+3)V=3.5V时：D截止∴此时vO=vI故为一条过原点0且斜率为1的直线当vI>Vth+VREF=3.5V时：传输特性发生转折并以斜率rD/(rD+R)上升2/6/202313方法：按照输入电压的波形通过传输特性用描点法可以画出。

若ωt=0，则vI=6sin0=0V显然此时vI<3.5VvO=vI=0V

若ωt=π/2，则vI=6sinπ/2=6VvI>3.5VvO≈3.917V（已在(1)中③时求得）2/6/202314

若ωt=π，则vI=6sinπ=0V又为vI<3.5VvO=vI=0V

若ωt=3π/2，则vI=6sin3π/2=-6V可见仍为vI<3.5VvO=vI=-6V

若ωt=2π，则vI=6sin2π=0VvI<3.5VvO=vI=0V据前面讨论可得vO的波形2/6/202315ππ/23306969vO/VvI/Vπ/2π3π/22π-33069-6-9vO/V3π/22πωtωt3.917斜率==0.17VREF+Vth=3.5V传输特性图vO波形图斜率＝12/6/202317ππ/23306969vO/VvI/Vπ/2π3π/22π-33069-6-9vO/V3π/22πωtωt3.917斜率==0.17VREF+Vth=3.5V传输特性图vO波形图斜率＝1例题说明：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。2/6/202318二极管开关电路如图所示。当vI1和vI2为0V或5V时，求vI1和vI2的值不同组合情况下，输出电压vO的值。设二极管是理想的。例3：vI1D1vI2D24.7kΩVCC5VvO解：vI1vI2D1D2vO0V0V通通0V0V5V通止0V5V0V止通0V5V5V止止5V逻辑与2/6/202319（2）发光二极管包括可见光与不可见光两种。后者也称