模电课件—2半导体二极管及其基本电路.ppt

1. 最大整流电流IF：二极管长期连续工作时，允许通过二极管 的最大整流电流的平均值。 2. 反向击穿电压UBR：二极管反向电流急剧增加时对应的反向电 压值称为反向击穿电压UBR。 最高反向工作电压URM：为安全计，在实际工作时，最大反向 工作电压VRM一般为反向击穿电压VBR的一半。 3. 反向电流IR：管子在未击穿时的反向电流，其值愈小，管子的 单向导电性越好。反向电流随温度升高而增加。 2.3.3 二极管的主要参数 4. 极间电容Cd：极间电容是反映二极管中PN结电容效应的参数。 Cd=CD+CB 在高频或开关状态下,必须考虑极间电容的影响。 5. 反向恢复时间 2.3.3 二极管的主要参数 2.3.4 二极管的等效电路 简单二极管电路的图解分析方法 图解法分析的前提是已知二极管的V-I特性曲线 → → UD和iD 恒压降模型 理想模型压降 特点：正偏时，管压降为0V；反偏时，电阻无穷大，电流为0。 2. 恒压降模型（iD ≥ 1mA）应用广 特点：二极管导通后，其管压降是恒定的，不随电流而变， 典型 值为0.7V。 1. 理想模型（电源电压 管压降） 2.3.4 二极管的等效电路 3. 折线模型（恒压降模型的修正） 折线模型 特点：管压降不恒定，随iD的增加而增加，模型用一个电池和一个电阻来近似。电池的电压选定为二极管的门坎电压Uon，约为0.5V。至于rD的值，可以这样来确定，即当二极管的导通电流为1mA时，管压降为0.7V，于是rD的值可计算如下： 4. 小信号模型（指数模型） 二极管的V-I 特性表达式: 取iD对vD的微分，可得微变电导 (当T=300K时) 二极管外加正向电压时，将有一直流电流，曲线上反映该电压和电流的点称为Q点（静态工作点），若在Q点的基础上外加微小的变化量，则可以用以Q点为切点的直线来近似微小变化的曲线，即将二极管等效为一个动态电阻rd（称二极管微变等效电路）。 模型分析法应用举例 理想模型： 恒压降模型： 例：电路如图所示，R＝10K，当UDD=10V和1V时，分别求电路的ID和UD值。分别用理想模型、恒压降模型和折线模型。 解：⑴ UDD=10V １.二极管静态工作点分析 折线模型: ⑵ VDD=1V 理想模型： 恒压降模型： 折线模型: 结论：电源电压管压降时，恒压降模型能得出较合理的 结果；电源电压较小时，折线模型较为合理。 1．整流电路 当ui为一正弦信号时，画出输出波形： 解：ui0时，D2、D4导通，D1、D3截止； ui0时，D1、D3导通，D2、D4截止； 2.3.5 二极管基本应用电路即分析方法 例：图示二极管限幅电路，R＝1k，VREF=2V，输入信号为vI。 (1) 若vI为4V的直流信号，分别采用理想模型、恒压降模型 计算电流I和输出电压vo 解：理想模型 恒压降模型 2. 限幅电路 mA 2 k 1 2V V 4 REF I = - = - R V v I = V 2 REF o = = V v mA 3 1 k 1 V 7 0 2V V 4 D REF I . . R V V v I = - - = - － = 2.7V 0.7V V 2 D REF o = + = + = V V v （2）如果vI为幅度±4V的交流三角波，波形如图（b）所示，分别采用理想二极管模型和恒压降模型分析电路并画出相应的输出电压波形。 解：理想模型（波形如图所示） 0 -4V 4V vi t 2V 2V vo t vIVREF时，二极管反偏截止，相当于开路，回路无电流，vo＝vI； vIVREF时，二极管正偏导通，相当于短路，vo＝ VREF。 0 2.7V vo t 0 -4V 4V vi t 2.7V 恒压降模型（波形如图所示）。 vIVREF+Von时，二极管反偏截止，相当于开路，回路无电流，vo=vI； vIVREF+Von时，二极管正偏导通，相当于短路， vo= VREF+Von。 二极管限幅电路如图2.32所示，求输出电压 解：首先判断二极管的工作状态 ， 二极管导通,若忽略管压降，二极管可看作短路，输出电压 考虑二极管0.7V的导通压降，输出电压 二极管在电路中起到钳位的作用，将输出电压钳位在-6.7V。 模拟电子——半导体二极管及其基本电路 主讲：刘童娜 2.1 半导体基本知识 2.