二極管與其應(yīng)用電路

模擬電子技術(shù)根底電子教案V20211精選ppt課程內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排第1章緒論 (2h)第2章半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路(4h)第3章半導(dǎo)體三極管及其放大電路根底(15h)第4章多級(jí)放大電路及模擬集成電路根底(4h)第5章信號(hào)運(yùn)算電路 (5h)第6章負(fù)反響放大電路 (6h)第7章信號(hào)處理與產(chǎn)生電路 (4h)第8章

場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 (4h)48學(xué)時(shí)

第9章功率放大電路第10章集成運(yùn)算放大器第11章直流電源2個(gè)器件BJTFET關(guān)鍵詞核心內(nèi)容1個(gè)電路—放大電路三極管集成運(yùn)放完美的放大電路模擬電子技術(shù)

重點(diǎn)章介紹放大的根本概念分立元件分立元件電路(放大)

構(gòu)成規(guī)律和分析方法核心、基礎(chǔ)線索-不斷完善放大性能(讀圖-741)集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)放大的條件集成運(yùn)放的應(yīng)用模電的常用功能電路復(fù)習(xí)、機(jī)動(dòng)(2h)清明、五一(2h)2精選ppt2半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路2.1PN結(jié)的根本知識(shí)2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.2半導(dǎo)體二極管2.2.2二極管的伏安特性2.2.3二極管的主要參數(shù)2.2.4二極管模型2.3二極管應(yīng)用電路2.3.1整流電路2.3.2限幅電路2.4特殊二極管2.4.1穩(wěn)壓二極管了解半導(dǎo)體材料的根本結(jié)構(gòu)及PN結(jié)的形成掌握PN結(jié)的單向?qū)щ姽ぷ髟碚莆斩O管〔包括穩(wěn)壓管〕的V-I特性及其根本應(yīng)用根本要求：?jiǎn)栴}1：二極管(PN結(jié))主要特性是？其工程描述方法？問(wèn)題2：二極管電路(非線性)分析方法?最常用的是？問(wèn)題3：常用的二極管電路及功能？3精選ppt2.1PN結(jié)的根本知識(shí)2.1.1本征半導(dǎo)體及其導(dǎo)電性2.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.1.4PN結(jié)電容半導(dǎo)體:導(dǎo)電特性介于導(dǎo)體和絕緣體之間 典型的半導(dǎo)體有硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等。導(dǎo)電的2個(gè)特點(diǎn)1、本征—容易受環(huán)境因素影響(溫度、光照等)2、摻雜—可以顯著提高導(dǎo)電能力原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型問(wèn)題1：二極管(PN結(jié))主要特性是？其工程描述方法？4精選ppt2.1.1本征半導(dǎo)體及其導(dǎo)電性圖2.1.1本征半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)2.1PN結(jié)的根本知識(shí)1.本征半導(dǎo)體—完全純潔、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。在T=0K和無(wú)外界激發(fā)時(shí)，沒(méi)有載流子，不導(dǎo)電原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型2.本征激發(fā)5精選ppt2.1.1本征半導(dǎo)體及其導(dǎo)電性2.1PN結(jié)的根本知識(shí)2.本征激發(fā)溫度

光照本征激發(fā)自由電子空位＋自由電子空位空位：帶正電荷；可自由移動(dòng)；

靠相鄰共價(jià)鍵中的價(jià)電子依次充填空位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。取名為：空穴溫度

載流子濃度

載流子:自由移動(dòng)帶電粒子復(fù)合－本征激發(fā)的逆過(guò)程6精選ppt2.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體圖2.1.3N型半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)2.1PN結(jié)的根本知識(shí)圖2.1.4P型半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)1.N型半導(dǎo)體摻入少量的五價(jià)元素磷P2.P型半導(dǎo)體摻入少量的三價(jià)元素硼B(yǎng)自由電子是多數(shù)載流子〔簡(jiǎn)稱(chēng)多子〕空穴是少數(shù)載流子〔簡(jiǎn)稱(chēng)少子〕空穴是多數(shù)載流子自由電子為少數(shù)載流子?？臻g電荷7精選ppt

摻入雜質(zhì)對(duì)本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性有很大的影響，一些典型的數(shù)據(jù)如下:

T=300K室溫下,本征硅的電子和空穴濃度:

n=p=1.4×1010/cm31

本征硅的原子濃度:

4.96×1022/cm3

3以上三個(gè)濃度根本上依次相差106/cm3。

2摻雜后N型半導(dǎo)體中的自由電子濃度:

n=5×1016/cm3雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體導(dǎo)電性的影響8精選ppt2.1PN結(jié)的根本知識(shí)2.1.1本征半導(dǎo)體及其導(dǎo)電性2.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.1.4PN結(jié)電容半導(dǎo)體:導(dǎo)電特性介于導(dǎo)體和絕緣體之間 典型的半導(dǎo)體有硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等。導(dǎo)電的2個(gè)特點(diǎn)1、本征—容易受環(huán)境因素影響(溫度、光照等)2、摻雜—可以顯著提高導(dǎo)電能力原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型摻雜N型－5價(jià)P型－3價(jià)多子－電子多子－空穴空間電荷溫度光照本征激發(fā)電子空穴復(fù)合少子問(wèn)題1：二極管(PN結(jié))主要特性是？其工程描述方法？9精選ppt2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?1)濃度差

多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)

復(fù)合(2)復(fù)合

空間電荷區(qū)

內(nèi)電場(chǎng)(3)內(nèi)電場(chǎng)

少子的漂移運(yùn)動(dòng)

阻止多子的擴(kuò)散(4)擴(kuò)散與漂移到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡載流子的運(yùn)動(dòng)：擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)——濃度差產(chǎn)生的載流子移動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)——在電場(chǎng)作用下，載流子的移動(dòng)P區(qū)N區(qū)擴(kuò)散：空穴電子漂移：電子空穴形成過(guò)程可分成4步(動(dòng)畫(huà))內(nèi)電場(chǎng)1.PN結(jié)的形成空間電荷區(qū)=>PN結(jié)10精選ppt擴(kuò)散>

漂移

因?yàn)闈舛炔?/p>

多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)

在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合面，離子薄層形成的空間電荷區(qū)稱(chēng)為PN結(jié)。在空間電荷區(qū)中缺少多子，所以也稱(chēng)耗盡層。

復(fù)合

雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū)

空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)促使少子漂移

內(nèi)電場(chǎng)阻止多子擴(kuò)散

是寬最后,多子的擴(kuò)散和少子的漂移到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡。否問(wèn)題？當(dāng)動(dòng)態(tài)平衡被外電場(chǎng)打破后，會(huì)如何？擴(kuò)散:空穴電子漂移:電子空穴內(nèi)電場(chǎng)2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.PN結(jié)的形成11精選ppt2.PN結(jié)的單向?qū)щ娦灾挥性谕饧与妷簳r(shí)才…擴(kuò)散與漂移的動(dòng)態(tài)平衡將…定義：加正向電壓，簡(jiǎn)稱(chēng)正偏加反向電壓，簡(jiǎn)稱(chēng)反偏

擴(kuò)散>漂移有正向擴(kuò)散電流(多子

電流較大)

低電阻

正向?qū)?/p>

漂移>擴(kuò)散反向漂移電流(少子電流很小的)

高電阻

反向截止2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦詢(xún)?nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)外電場(chǎng)12精選ppt圖2.1.8PN結(jié)伏安特性3.PN結(jié)的伏安特性正向特性反向特性反向擊穿特性〔擊穿電壓〕倍增效應(yīng)雪崩擊穿齊納擊穿2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮N結(jié)(二極管)特性描述方法陡峭電阻小正向?qū)ㄌ匦云教狗聪蚪刂箿囟纫欢?，由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度一定反向擊穿PN結(jié)方程〔理論計(jì)算仿真〕IS—反向飽和電流VT—溫度的電壓當(dāng)量(26mV)曲線〔對(duì)應(yīng)圖解法〕齊納二極管、穩(wěn)壓二極管13精選ppt2.1.4PN結(jié)電容圖2.1.10擴(kuò)散電容效應(yīng)(1)勢(shì)壘電容CB(2)擴(kuò)散電容CD2.1PN結(jié)的根本知識(shí)

用來(lái)描述勢(shì)壘區(qū)的空間電荷隨外加電壓變化而變化的電容效應(yīng)

多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是形成擴(kuò)散電容的主要因素圖2.1.9勢(shì)壘電容與外加電壓關(guān)系14精選ppt2半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路2.1PN結(jié)的根本知識(shí)2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.2半導(dǎo)體二極管2.2.2二極管的伏安特性2.2.3二極管的主要參數(shù)2.2.4二極管模型2.3二極管應(yīng)用電路2.3.1整流電路2.3.2限幅電路2.4特殊二極管2.4.1穩(wěn)壓二極管了解半導(dǎo)體材料的根本結(jié)構(gòu)及PN結(jié)的形成掌握PN結(jié)的單向?qū)щ姽ぷ髟碚莆斩O管〔包括穩(wěn)壓管〕的V-I特性及其根本應(yīng)用根本要求：?jiǎn)栴}1：二極管(PN結(jié))主要特性是？其工程描述方法？問(wèn)題2：二極管電路(非線性)分析方法?最常用的是？問(wèn)題3：常用的二極管電路及功能？

其他特性－擊穿特性。結(jié)電容

描述－PN結(jié)方程、伏安特性曲線。

原理：多子擴(kuò)散和少子漂移的動(dòng)態(tài)平衡擊穿特性15精選ppt2.2半導(dǎo)體二極管2.2.1二極管的結(jié)構(gòu)2.2.2二極管的伏安特性2.2.3二極管的主要參數(shù)2.2.4二極管模型PN結(jié)加上引線和封裝

二極管按結(jié)構(gòu)分類(lèi)點(diǎn)接觸型面接觸型平面型16精選ppt2.2.1二極管的結(jié)構(gòu)點(diǎn)接觸型面接觸型平面型17精選ppt2.2.2二極管的伏安特性圖2.2.2硅二極管的2CP10的伏安特性圖2.2.3鍺二極管2AP15的伏安特性2.2半導(dǎo)體二極管正向特性反向特性反向擊穿特性Vth=0.5V〔硅〕Vth=0.1V〔鍺〕注意1.死區(qū)電壓〔門(mén)坎電壓〕2.反向飽和電流(

好) 硅：0.1A；鍺：10A3.PN結(jié)方程〔近似〕18精選ppt圖2.2.4溫度對(duì)二極管特性曲線的影響示意圖溫度對(duì)二極管特性的影響2.2.2二極管的伏安特性2.2半導(dǎo)體二極管溫度升高時(shí):正向特性曲線向左移動(dòng)溫度

1℃，正向壓降

2~2.5mV反向特性曲線向下移動(dòng)溫度

10℃，反向電流

一倍19精選ppt2.2.3二極管的主要參數(shù)1.最大整流電流IF

2.最高反向工作電壓VRM

3.反向電流IR

4.極間電容Cd5.最高工作頻率fM2.2半導(dǎo)體二極管圖2.2.3鍺二極管2AP15的伏安特性IFVRMVBRIR極限

直流

交流

20精選ppt2半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路2.1PN結(jié)的根本知識(shí)2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.2半導(dǎo)體二極管2.2.2二極管的伏安特性2.2.3二極管的主要參數(shù)2.2.4二極管模型2.3二極管應(yīng)用電路2.3.1整流電路2.3.2限幅電路2.4特殊二極管2.4.1穩(wěn)壓二極管了解半導(dǎo)體材料的根本結(jié)構(gòu)及PN結(jié)的形成掌握PN結(jié)的單向?qū)щ姽ぷ髟碚莆斩O管〔包括穩(wěn)壓管〕的V-I特性及其根本應(yīng)用根本要求：?jiǎn)栴}1：二極管(PN結(jié))主要特性是？其工程描述方法？問(wèn)題2：二極管電路(非線性)分析方法?最常用的是？問(wèn)題3：常用的二極管電路及功能？

其他特性－擊穿特性。結(jié)電容、溫度特性

描述－PN結(jié)方程、伏安特性曲線。

原理：多子擴(kuò)散和少子漂移的動(dòng)態(tài)平衡擊穿特性平安－2個(gè)極限參數(shù)21精選ppt2.2.4二極管模型2.2半導(dǎo)體二極管圖2.2.2硅二極管的伏安特性對(duì)于非線性器件，分析方法有：非線性分析方法〔PN結(jié)方程，比較復(fù)雜〕

根據(jù)不同的工作條件和要求，在分析精度允許的條件下，采用不同的模型來(lái)描述非線性元器件的電特性。大信號(hào)模型、小信號(hào)模型圖解分析方法〔麻煩、直觀〕等效電路分析方法〔轉(zhuǎn)換為線性〕圖2.2.5理想模型圖2.2.6恒壓降模型圖2.2.7折線模型圖2.2.8小信號(hào)模型22精選ppt(1)二極管電路的分析概述應(yīng)用電路舉例圖2-3-3(習(xí)題2-15,16,17）例2-2-1和圖2-3-1整流 限幅

初步分析——依據(jù)二極管的單向?qū)щ娦訢導(dǎo)通:vO=vI-vDD截止:vO=0D導(dǎo)通:vO=vDD截止:vO=vI左圖中圖顯然，vO與vI的關(guān)系由D的狀態(tài)決定。 而且，D處于反向截止時(shí)最簡(jiǎn)單！vO

0vO

vD右圖vO

vD+

VREF分析任務(wù)：求vD、iD目的1:確定電路功能，即信號(hào)vI傳遞到vO，有何變化？目的2:判斷二極管D是否平安。23精選ppt二極管電路分析的講課思路：(1)二極管電路的分析概述(a)圖解分析法(b)等效電路(模型)分析法(2)二極管電路的直流分析(3)二極管電路的交流分析—大信號(hào)(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)分析任務(wù)：求vD、iD目的1:確定電路功能，即信號(hào)vI傳遞到vO，有何變化？目的2:判斷二極管D是否平安。vO與vI的關(guān)系由D的狀態(tài)決定。而且，D處于反向截止時(shí)最簡(jiǎn)單！圖2-3-3(習(xí)題2-15,16,17）例2-2-1和圖2-3-1整流 限幅

24精選ppt(2)二極管電路的直流分析例1:2CP1(硅),IF=16mA,VBR=40V。求VD、ID。(a)(b)(c)(d)正偏:D正向?qū)?？正?D正向?qū)?！反?D反向截止反偏:D反向擊穿iD>IF？ID=0,VD=-10VvD=

？iD=？普通：熱擊穿－損壞齊納：電擊穿

VD=-VBR=-40V(a)圖解分析法代數(shù)法列方程求解：線性

非線性線性(KVL):vD=

VI-iDR聯(lián)立求解，可得VD、ID靜態(tài)工作點(diǎn)Q圖解法直線與伏安特性的交點(diǎn)關(guān)鍵—畫(huà)直線又稱(chēng)為負(fù)載線vD=

0iD=

VI/R=1mAvD=

1ViD=(VI-vD)/R=0.9mAVD0.7VID0.95mA解25精選ppt(2)二極管電路的直流分析例1:2CP1(硅),IF=16mA,VBR=40V。求VD、ID。(a)(b)(c)(d)正偏:D正向?qū)?？正?D正向?qū)?！反?D反向截止反偏:D反向擊穿iD>IF？ID=0,VD=-10VvD=

？iD=？普通：熱擊穿－損壞齊納：電擊穿

VD=-VBR=-40V(a)圖解分析法線性

非線性線性(KVL):vD=

VI-iDR圖(a)：(0V，1mA)(1V，0.9mA)圖(b)：(0V，20mA)(1V，19mA)圖(c)：(0V，-1mA)(-10V，0mA)圖(c)：(0V，-10mA)(-100V，0mA)線性(KVL):vD=

-VI-iDR26精選ppt二極管電路分析的講課思路：(1)二極管電路的分析概述(a)圖解分析法(b)等效電路(模型)分析法(2)二極管電路的直流分析(3)二極管電路的交流分析—大信號(hào)(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)分析任務(wù)：求vD、iD目的1:確定電路功能，即信號(hào)vI傳遞到vO，有何變化？目的2:判斷二極管D是否平安。vO與vI的關(guān)系由D的狀態(tài)決定。而且，D處于反向截止時(shí)最簡(jiǎn)單！圖2-3-3(習(xí)題2-15,16,17）例2-2-1和圖2-3-1整流 限幅

27精選ppt(b)等效電路(模型)分析法理想模型折線模型恒壓降模型(2)二極管電路的直流分析注意

理想模型：VD=Von=Vth=0，Ron=0(短路)Vth－死區(qū)電壓〔門(mén)坎電壓〕

恒壓降模型：VD=Von=Vth=0.7(硅)、0.2(鍺)，Ron=0(短路)

折線模型：Vth=0.5(硅)、0.1(鍺)，Ron=rD，VD=Vth+iDrD

當(dāng)VD<Vth時(shí)D截止：Roff=

(開(kāi)路、斷路)28精選ppt(b)等效電路(模型)分析法例2:〔例1(a)〕求VD、ID。〔R=10k〕〔a〕VDD=10V時(shí)〔b〕VDD=1V時(shí)VDD理想模型恒壓模型折線模型理想模型恒壓模型折線模型29精選ppt(2)二極管電路的直流分析例1:2CP1(硅),IF=16mA,VBR=40V。求VD、ID。(a)(b)(c)(d)正偏:D正向?qū)?？正?D正向?qū)ǎ》雌?D反向截止反偏:D反向擊穿iD>IF？ID=0,VD=-10VvD=

？iD=？普通：熱擊穿－損壞齊納：電擊穿

VD=-VBR=-40V線性

非線性假設(shè)D截止〔開(kāi)路〕求D兩端開(kāi)路電壓VD

0.7VD正向?qū)?VBR<VD

0.7VD反向截止ID=0(開(kāi)路)VD

-VBRD反向擊穿VD=-VBR(恒壓)VD=0.7V(恒壓降)狀態(tài)等效電路條件通常采用恒壓降模型

分析方法小結(jié)VD=0.7V;ID=0.93mAVD=0.7V;ID=19.3mA30精選ppt習(xí)題2.4.4試判斷圖題2.4.4中二極管導(dǎo)通還是截止，為什么?圖題2.4.4(a)例2:習(xí)題2.4.3電路如以下圖所示，判斷D的狀態(tài)二極管狀態(tài)判斷1V2.5V+1V_31精選ppt二極管電路分析的講課思路：(1)二極管電路的分析概述(a)圖解分析法(b)等效電路(模型)分析法(2)二極管電路的直流分析(3)二極管電路的交流分析—大信號(hào)(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)分析任務(wù)：求vD、iD目的1:確定電路功能，即信號(hào)vI傳遞到vO，有何變化？目的2:判斷二極管D是否平安。vO與vI的關(guān)系由D的狀態(tài)決定。而且，D處于反向截止時(shí)最簡(jiǎn)單！分析采用大信號(hào)模型理想模型恒壓降模型圖2-3-3(習(xí)題2-15,16,17）例2-2-1和圖2-3-1整流 限幅

32精選ppt(3)二極管電路的交流分析—大信號(hào)應(yīng)用電路舉例整流 限幅D導(dǎo)通:vO=vI-vDD截止:vO=0D導(dǎo)通:vO=vDD截止:vO=vI左圖中圖vO

0vO

vD右圖vO

vD+

VREF圖2.2.6恒壓降模型(a)圖解分析法(b)等效電路(模型)分析法線性(KVL):vD=

VI-iDR中圖假設(shè)D截止(開(kāi)路)，求D兩端開(kāi)路電壓那么:vD=vI當(dāng)vD0.7VD導(dǎo)通，vO=VD=0.7V當(dāng)vD<0.7VD截止，vO=vI利用電壓傳輸特性曲線可直觀表達(dá)電路功能。33精選ppt二極管電路分析的講課思路：(1)二極管電路的分析概述(a)圖解分析法(b)等效電路(模型)分析法(2)二極管電路的直流分析(3)二極管電路的交流分析—大信號(hào)(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)分析任務(wù)：求vD、iD目的1:確定電路功能，即信號(hào)vI傳遞到vO，有何變化？目的2:判斷二極管D是否平安。vO與vI的關(guān)系由D的狀態(tài)決定。而且，D處于反向截止時(shí)最簡(jiǎn)單！分析均采用大信號(hào)模型理想模型恒壓降模型圖2-3-3(習(xí)題2-15,16,17）例2-2-1和圖2-3-1整流 限幅

34精選ppt(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)例3:伏安特性,求vD、iD。例1:伏安特性,求VD、ID。VI=

10Vvi=

1Vsin

t先靜態(tài)分析－直流負(fù)載線:再動(dòng)態(tài)分析－交流負(fù)載線:vD=

VI+vi-iDRVD0.7VID0.95mAiD=ID+DiD

=0.95mA+0.1mAsin

tvD=VD+DvD

0.7V

35精選pptiD=ID+DiDvD=VD+DvD

VI=

10V，vi=

1Vsin

tVD0.7VID0.95mA靜態(tài)分析ui=0動(dòng)態(tài)分析VI=0疊加原理例3:伏安特性,求vD、iD。(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)36精選ppt小信號(hào)模型(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)

二極管工作在正向特性的某一小范圍內(nèi)時(shí)，其正向特性可以等效為:微變電阻根據(jù)得Q點(diǎn)處的微變電導(dǎo)常溫下〔T=300K〕37精選pptVI=

10V，vi=

1Vsin

t例3:伏安特性,求vD、iD。iD=ID+DiD=0.95mA+0.1mAsin

tvD=VD+DvD

0.7V

靜態(tài)分析vi=0疊加原理動(dòng)態(tài)分析VI=0小信號(hào)模型(小信號(hào)等效電路)(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)38精選ppt例4:(小信號(hào)分析)例3中求

vD、

iD。VI=

10V，vi=

1Vsin

t解題步驟:(1)靜態(tài)分析(令vi=0〕由恒壓降模型得VD0.7V;ID0.93mA(2)動(dòng)態(tài)分析(令VI=0〕由小信號(hào)模型得(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)39精選ppt二極管電路分析的講課思路：先靜態(tài)〔直流〕，采用大信號(hào)模型(1)二極管電路的分析概述(a)圖解分析法(b)等效電路(模型)分析法(2)二極管電路的直流分析(3)二極管電路的交流分析—大信號(hào)(4)二極管電路的交流分析—小信號(hào)分析任務(wù)：求vD、iD目的1:確定電路功能，即信號(hào)vI傳遞到vO，有何變化？目的2:判斷二極管D是否平安。vO與vI的關(guān)系由D的狀態(tài)決定。而且，D處于反向截止時(shí)最簡(jiǎn)單！分析均采用大信號(hào)模型后動(dòng)態(tài)〔交流〕：采用小信號(hào)模型理想模型恒壓降模型40精選ppt

分析方法小結(jié)假設(shè)D截止〔開(kāi)路〕求D兩端開(kāi)路電壓VD

0.7VD正向?qū)?VBR<VD

0.7VD反向截止ID=0(開(kāi)路)VD

-VBRD反向擊穿VD=-VBR(恒壓)VD=0.7V(恒壓降)狀態(tài)等效電路條件將不同狀態(tài)的等效電路〔模型〕帶入原電路中，分析vI和vO的關(guān)系畫(huà)出電壓波形和電壓傳輸特性特殊情況：求vD〔波動(dòng)〕小信號(hào)模型和疊加原理恒壓降模型41精選ppt2半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路2.1PN結(jié)的根本知識(shí)2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.2半導(dǎo)體二極管2.2.2二極管的伏安特性2.2.3二極管的主要參數(shù)2.2.4二極管模型2.3二極管應(yīng)用電路2.3.1整流電路2.3.2限幅電路2.4特殊二極管2.4.1穩(wěn)壓二極管了解半導(dǎo)體材料的根本結(jié)構(gòu)及PN結(jié)的形成掌握PN結(jié)的單向?qū)щ姽ぷ髟碚莆斩O管〔包括穩(wěn)壓管〕的V-I特性及其根本應(yīng)用根本要求：?jiǎn)栴}1：二極管(PN結(jié))主要特性是？其工程描述方法？問(wèn)題2：二極管電路(非線性)分析方法?最常用的是？問(wèn)題3：常用的二極管電路及功能？

其他特性－擊穿特性。結(jié)電容、溫度特性

描述－PN結(jié)方程、伏安特性曲線。

原理：多子擴(kuò)散和少子漂移的動(dòng)態(tài)平衡擊穿特性平安－2個(gè)極限參數(shù)

大信號(hào)－恒壓降模型42精選ppt2.3二極管應(yīng)用電路2.3.1整流電路2.3.2限幅電路2.3.3鉗位電路例2.4.2〔習(xí)題2.4.12〕習(xí)題2.4.5整流 限幅習(xí)題2.4.6鉗位43精選ppt2.3.1整流電路2.3二極管應(yīng)用電路〔a〕電路圖〔b〕vI和vO的波形半波整流全波整流橋式整流電路(習(xí)題13和第11章)理想二極管恒壓降模型信號(hào)處理－絕對(duì)值44精選ppt2.3.2限幅電路2.3二極管應(yīng)用電路vi＞VB時(shí)等效電路vi＜VB時(shí)等效電路雙向限幅見(jiàn)習(xí)題17、19和20理想二極管D導(dǎo)通，vO=VBD截止，vO=vI恒壓降模型45精選ppt二極管與門(mén)2.3二極管應(yīng)用電路康習(xí)題3.4.5習(xí)題2-8二極管或門(mén)46精選ppt2.3.3鉗位電路

圖2.3.5二極管鉗位電路2.3二極管應(yīng)用電路KVL:vO=vD=vI

vC設(shè)電容初值vC=0那么vI>0時(shí)D導(dǎo)通，C充電

vI<0時(shí)D截止，C沒(méi)有放電回路47精選ppt2半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路2.1PN結(jié)的根本知識(shí)2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.2半導(dǎo)體二極管2.2.2二極管的伏安特性2.2.3二極管的主要參數(shù)2.2.4二極管模型2.3二極管應(yīng)用電路2.3.1整流電路2.3.2限幅電路2.4特殊二極管2.4.1穩(wěn)壓二極管了解半導(dǎo)體材料的根本結(jié)構(gòu)及PN結(jié)的形成掌握PN結(jié)的單向?qū)щ姽ぷ髟碚莆斩O管〔包括穩(wěn)壓管〕的V-I特性及其根本應(yīng)用根本要求：?jiǎn)栴}1：二極管(PN結(jié))主要特性是？其工程描述方法？問(wèn)題2：二極管電路(非線性)分析方法?最常用的是？問(wèn)題3：常用的二極管電路及功能？

其他特性－擊穿特性。結(jié)電容、溫度特性

描述－PN結(jié)