二极管的基本电路及其分析方法.ppt

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1、3.4.1 简单简单(jindn)二极管电路的图解分二极管电路的图解分析方法析方法 二极管是一种二极管是一种(y zhn)(y zhn)非线性器件，因而其电非线性器件，因而其电路一般要采用非线性电路的分析方法，相对来说比较路一般要采用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂，而图解分析法则较简单，但前提条件是已知二复杂，而图解分析法则较简单，但前提条件是已知二极管的极管的V-I V-I 特性曲线。特性曲线。第1页/共13页第一页，共14页。例例3.4.1 电路如图所示，已知二极管的电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源特性曲线、电源(dinyun)VDD和电阻和电阻R，求二极管两端电压，

2、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 即即 是一条是一条(y tio)斜率为斜率为-1/R的直线，称的直线，称为负载线为负载线 Q的坐标值（的坐标值（VD，ID）即为所求。）即为所求。Q点称为点称为(chn wi)电路的电路的工作点工作点第2页/共13页第二页，共14页。3.4.2 二极管电路的简化二极管电路的简化(jinhu)模型模型分析方法分析方法1.1.二极管二极管V-I V-I 特性特性(txng)(txng)的建模的建模 将指数模型将指数模型 分段线性化，得到二极管特性的等效模型。分段线性化，得到二极管

3、特性的等效模型。（1 1）理想模型）理想模型 （a a）V V-I 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际电路(dinl)，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第3页/共13页第三页，共14页。门坎电压Vth约为 0.5V（硅管）；rD=3.4.2 二极管电路的简化二极管电路的简化(jinhu)模型模型分析方法分析方法1.1.二极管二极管V-I V-I 特性特性(txng)(txng)的建模的建模（3 3）折线模型）折线模型（a）V-I特性

4、特性 （b）电路模型）电路模型 二极管导通后，管压降认为(rnwi)是恒定的，且不随电流而变，典型值（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（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 导通时导通时 i与与 u成线成线性关系性关系 Vth和人rD不是固定不变的第4页/共13页第四页，共14页。3.4.2 二极管电路的简化二极管电路的简化(jinhu)模型分析模型分析方法方法1.1.二极管二极管V-I V-I 特性特性(txng)(txng)的建模的建模（4 4）小信号）小信号(xnho)(xnho)模型模型vs=0 时时,

5、Q点称为静态工作点点称为静态工作点，反映直流时的工作状态。，反映直流时的工作状态。vs=Vmsin t 时（时（VmVT。（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型第7页/共13页第七页，共14页。3.4.2 二极管电路的简化二极管电路的简化(jinhu)模型分析模型分析方法方法2 2模型模型(mxng)(mxng)分析法应用举例分析法应用举例（1 1）整流）整流(zhngli)(zhngli)电路电路（a）电路图）电路图 （b）vs和和vO的波形的波形半波整流电路已知vs为正弦波（图b），用二极管理想模型定性地绘制v0的波形第8页/共13页第八页，共14页。2 2模型分析法应用模型分析法

6、应用(yngyng)(yngyng)举例举例（2 2）静态）静态(jngti)(jngti)工作情况分析工作情况分析理想理想(lxing)模模型型（R=10k）当当VDD=10V 时，时，恒压模型恒压模型（硅二极管典型值）（硅二极管典型值）折线模型折线模型（硅二极管典型值）（硅二极管典型值）设设当当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 第9页/共13页第九页，共14页。2 2模型分析法应用模型分析法应用(yngyng)(yngyng)举例举例（3 3）限幅电路）限幅电路(dinl)(dinl)电路如图，电路如图，R=1k，VREF

7、=3V，二极管为硅二极管。分别用理想模型和恒，二极管为硅二极管。分别用理想模型和恒压降模型求解，当压降模型求解，当vI=6sin t V时，绘出相应的输出时，绘出相应的输出(shch)电压电压vO的波形。的波形。第10页/共13页第十页，共14页。2 2模型分析法应用模型分析法应用(yngyng)(yngyng)举例举例（4 4）开关电路）开关电路电路电路(dinl)如图所示，求如图所示，求AO的电压值的电压值解：解：先断开先断开D，以，以O为基准为基准(jzhn)电位，电位，即即O点为点为0V。则接则接D阳极的电位为阳极的电位为-6V，接阴极的电位为，接阴极的电位为-12V。阳极电位高于阴极

8、电位，阳极电位高于阴极电位，D接入时正向导通。接入时正向导通。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。第11页/共13页第十一页，共14页。end2 2模型模型(mxng)(mxng)分析法应用举例分析法应用举例（6 6）小信号工作情况）小信号工作情况(qngkung)(qngkung)分析分析图示电路中，图示电路中，VDD=5V，R=5k，恒压降模型的，恒压降模型的VD，vs wt V。（。（1）求输出）求输出(shch)电压电压vO的交流量和总量；（的交流量和总量；（2）绘出）绘出vO

9、的波形。的波形。直流通路、交流通路、静态、动态等直流通路、交流通路、静态、动态等概念，在放大电路的分析中非常重要。概念，在放大电路的分析中非常重要。第12页/共13页第十二页，共14页。感谢您的观看(gunkn)！第13页/共13页第十三页，共14页。内容(nirng)总结3.4.1 简单二极管电路的图解分析方法。3.4.1 简单二极管电路的图解分析方法。Q点称为电路的工作点。反偏，电阻无穷大，电流为0。个电阻，称为动态电阻，也就是微变等效电路。先断开D，以O为基准电位，。则接D阳极(yngj)的电位为-6V，接阴极的电位为-12V。阳极(yngj)电位高于阴极电位，D接入时正向导通。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。第12页/共13页。感谢您的观看。第13页/共13页第十四页，共14页。