模拟电子技术基础第四讲 二极管电路的分析-续课件

一、用二极管直流模型来分析电路例2限幅电路电路如图：输入正弦波，分析输出信号波形。R=1K，VREF=3V求（1）当=0V、4V、6V时，求输出电压值（2）当时输出电压的波形

解：（1）当=0V、4V、6V时，求输出电压值首先：考虑选用何种二极管的模型？因为只有直流电压源作用，所以使用直流模型。考虑到输入电压不高，且有VREF=3V，因此作用于二极管两端的电压不高，所以要选用折线模型才能满足题目的精度要求将原始电路中的二极管用它的直流折线模型代替，得到右侧的电路然后：判断理想二极管的状态（导通或截止）。方法：将理想二极管断开，求阳极和阴极的电位差，若>0,则理想二极管正向导通；若<0，则理想二极管反向截止1）当=0V时，求输出电压值理想二极管截止，支路断开2）当=4V时，求输出电压值理想二极管导通，用理想导线代替3）当=6V时，求输出电压值理想二极管导通，用理想导线代替理想二极管导通，理想导线代替本题目中二极管当作开关来使用，即某段时间内导通，某段时间内截止一、用二极管直流模型来分析电路例3开关电路本题目中，二极管当作开关来使用，即在所有时间内均导通，或者在所有时间内均截止若二极管为硅管，当Vi

=0.4V，Vo

=_____V；当Vi=1.5V，Vo

=_____V。若二极管为锗管时，又分别是_____V和_____V。解：这类题目中含有一个二极管，可先将二极管断开，然后计算二极管阳、阴极间是正向电压还是负向电压，若为正向电压且差值大于或等于死区电压时，二极管导通，反之二极管截止。此题中，二极管实际上并非理想器件。正向导通时，对于硅管大约有0.7V的正向压降；对于锗管大约有0.3V的正向压降。所以对于硅二极管，当Vi=0.4V时，相当于截止，Vo

=0.4V，而Vi=1.5V时，相当于导通，有0.7V的管压降，Vo=0.7V；对于锗二极管，无论Vi=0.4V或Vi=1.5V都相当于导通，有0.3V的管压降，所以都有Vo=0.3V。解题思路1、将二极管从电路中拿走，在此电路的基础上求两个二极管的阳极和阴极之间的电位差2、两个二极管的阳极和阴极之间的电位差共有三种情况：1）均小于02）均大于03）一个为正，另一个为负3、根据不同的情况做出判断：1）均小于0：立即得出结论，两个二极管均截止2）均大于0：这其中会有一大一小，可以得出结论，大的那个二极管一定导通，小的那个状态不定，需要做进一步的判断。大的那个二极管导通后用理想的导线代替，这时整个电路就转化成了只有一个二极管的电路，按照例3的方法继续判断，从而得出最后的结论。3）一个为正，另一个为负：正的那个二极管一定导通，负的那个状态不定，需要做进一步的判断。正的那个二极管导通后用理想的导线代替，这时整个电路就转化成了只有一个二极管的电路，按照例3的方法继续判断，从而得出最后的结论。练习题~220Ve2iDuL例6整流电路整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，1、半波整流e2E2m+-iDuL整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。~220Ve2iDuL+-3、桥式整流~220Ve2uL+-~220Ve2uL+-e2uL二、用二极管交流模型来分析电路例5低电压稳压电路直流电压源VI的正常值为10V，R=10K，若VI变化±1V时，问相应的硅二极管电压（即输出电压）的变化如何？解（1）求静态工作点，画出直流通路，二极管采用直流模型（2）画交流通路，二极管采用交流模型（这时的信号是小信号）△△第2章半导体二极管及其基本电路2.1半导体的基本知识2.2PN结2.3半导体二极管2.4二极管基本电路及分析方法2.5特殊二极管2.5特殊二极管

2.5.1稳压二极管

2.5.2光电子器件1.光电二极管2.发光二极管1.稳压特性稳压原理：在反向击穿时，电流在很大范围内变化时，只引起很小的电压变化。正向部分与普通二极管相同稳压管稳压时必须工作在反向电击穿状态。当反向电压加到一定值时，反向电流急剧增加，产生反向击穿。2.5.1稳压二极管光电二极管是有光照射时会产生电流的二极管。其结构和普通的二极管基本相同它利用光电导效应工作，PN结工作在反偏状态，当光照射在PN结上时，束缚电子获得光能变成自由电子，产生电子—空穴对，在外电场的作用下形成光电流。D应在反压状态工作发光二极管是将电能转换成光能的特殊半导体器件，它只有在加正向电压时才发光。2.5.2光电子器件1、光电二极管2、发光二极管

稳压管工作时应反接，并串入一只电阻。电阻的作用一是起限流作用，以保护稳压管。二是当输入电压或负载电流变化时，通过电阻上压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。3.应用方法稳压电路IZmin

≤IZ≤IZmaxVIVOIZIRVRVOLED显示器abcdfgabcdefgabcdefg+5V共阳极电路共阴极电路控制端为高电平对应二极管发光控制端为低电平对应二极管发光e4、为合理选择和正确使用各种半导体器件，必须熟悉它们的参数。这些参数大至可分为两类，一类是性能参数，如稳压管的稳定电压VZ、稳定电流IZ、温度系数等；另一类是极限参数，如二极管的最大整流电流、最高反向工作电压等。必须结合PN结特性及应用电路，逐步领会这些参数的意义。5、二极管的伏安特性是非线性的，所以它是非线性器件。为分析计算电路方便，在特定条件下，常把二极管的非线性伏安特性进行分段线性化处理，从而得到几种简化的模型，如理想模型、恒压降模型、折线模型和小信号模型。在实际应用中，应根据工作条件选择适当的模型。

小结

6、对二极管伏安特性曲线中不同区段的利用，可以构成各种不同的应用电路。组成各种应用电路时，关键是外电路（包括外电源、电阻等元件）必须为器件的应用提供必要的工作条件和安全保证。小结重点难点重点：(1)