CH03-4~5二极管分析课件

电子技术基础课程

(模拟部分）2007电气与信息工程系3.4

二极管基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要求：掌握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二极管是一种非线性器件------电路一般要采用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂;图解分析法则较简单，但前提条件是已知二极管的V-I特性曲线。3.4.2二极管电路的简化模型分析方法1.二极管V-I特性的建模将指数模型分段线性化，得到二极管特性的等效模型。（1）理想模型

（a）V-I特性（b）代表符号（c）正向偏置时的电路模型（d）反向偏置时的电路模型3.4.2二极管电路的简化模型分析方法1.二极管V-I特性的建模（2）恒压降模型（a）V-I特性（b）电路模型（3）折线模型（a）V-I特性（b）电路模型3.4.2二极管电路的简化模型分析方法1.二极管V-I特性的建模（4）小信号模型vs=0时,Q点称为静态工作点，反映直流时的工作状态。vs=Vmsint时（Vm<<VDD）,将Q点附近小范围内的V-I特性线性化，得到小信号模型，即以Q点为切点的一条直线。3.4.2二极管电路的简化模型分析方法1.二极管V-I特性的建模（4）小信号模型

特别注意：小信号模型中的微变电阻rd与静态工作点Q有关。该模型用于二极管处于正向偏置条件下，且

vD>>VT

。（a）V-I特性（b）电路模型3.4.2二极管电路的简化模型分析方法2．模型分析法应用举例（1）整流电路（a）电路图（b）vs和vo的波形2．模型分析法应用举例（2）静态工作情况分析1)理想模型（R=10k）当VDD=10V时，2)恒压模型（硅二极管典型值）3)折线模型（硅二极管典型值）设当VDD=1V时，（自看）（a）简单二极管电路（b）习惯画法2．模型分析法应用举例（4）开关电路电路如图所示，求AO的电压值解：

先断开D，以O为基准电位，即O点为0V。则接D阳极的电位为-6V，接阴极的电位为-12V。阳极电位高于阴极电位，D接入时正向导通。导通后，D的压降等于零，即A点的电位就是D阳极的电位。所以，AO的电压值为-6V。2．模型分析法应用举例（5）小信号工作情况分析图示电路中，VDD=5V，R=5k，恒压降模型的VD=0.7V，vs=0.1sinwtV。（1）求输出电压vO的交流量和总量；（2）绘出vO的波形。直流通路、交流通路、静态、动态等概念，在放大电路的分析中非常重要。电子技术基础课程

(模拟部分）LiLi制作湖南工程学院电气与信息工程系1.半导体二极管的特性

V-I特性表达式2.二极管基本电路及其分析方法

二极管是非线性器件，分析计算时，常把二极管的非线性伏安特性进行分段线性化处理。

半导体二极管图片普通二极管稳压二极管半导体二极管图片整流二极管半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：半导体器件类型及型号可查手册，如：P：表普通二极管B或C：表变容二极管Z：表整流二极管W：表稳压二极管U：光电二极管本次课主要内容

3.5特殊二极管3.5.1稳压二极管3.5.2变容二极管3.5.3肖特基二极管3.5.4光电子器件光电二极管发光二极管3.激光二极管学习方法及重点符号、工作段使用方法(1)稳定电压VZ(2)动态电阻rZ

在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。rZ=VZ/IZ(3)最大耗散功率

PZM(4)最大稳定工作电流IZmax和最小稳定工作电流IZmin(5)稳定电压温度系数VZ表温度变化1℃稳压值的变化量2.特性参数3.5.1稳压二极管

稳压管工作时应反接，并串入一只电阻。电阻的作用：1）限流作用；2）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，起到稳压作用。应用举例稳压电路IZmin

≤IZ≤IZmaxVIVOIZIRVRVO3.5.1稳压二极管3.5.2变容二极管（a）符号（b）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度）

结电容随反向电压的增加而减少2CB11：反向工作电压30V，总电容9~12pF应用：高频技术中，如电子调谐器3.5.4光电子器件1.光电二极管(光敏二极管):受光器件（a）符号（b）电路模型（c）特性曲线PN结反向偏置下工作,反向电流与光照度成正比;2DU1A:光电流大于80uA,暗电流(无光时)小于0.1A应用：自动售粮机等3.5.4光电子器件2.发光二极管(LightEmittingDiode简称LED)符号特点:

工作时外加正向电压;

正向导通压降1~2V;

光的颜色取决于半导体的材料,光的强度与电流成正比应用:*2EF31A,极限工作电流30mA,红光*闪烁发光二极管(BTS):频率低,节日彩灯,胸花报警等二极管应用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e光电传输系统发光二极管－光电二极管型光电耦合器GD211光电传输系统隔离放大：应用于高共模环境下的小信号测量，输入/输出和电源电路之间没有直接的电路耦合。旋转编码器的A相输出经过高速光耦TLP521隔离后，直接接到TMS320LF2407的QEP1引脚3.5