2.4二极管基本电路.ppt

模拟电子技术基础 电子学教研室 段东兴 2.4 二极管基本电路 一、二极管建模(思想：非线性 - 线性) 1、理想模型 2、恒压降模型 3、折线模型 正向压降为0，反向电流为0（正向导通反向截止） 硅管正向压降为0.7V，锗管正向压降为0.3V。反向截止 4.小信号模型(导数的概念) vs =0 时, Q点称为静态工作点 ，反映直流时的工作状态。 vs =Vmsin?t 时（VmVDD）, 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。 过Q点的切线可以等效成一个微变电阻: 即 根据 得Q点处的微变电导 则 常温下（T =300K） （a）V-I特性 （b）电路模型 4.小信号模型 4.小信号模型 根据二极管的小信号模型画出电路的交流通路，并求出电阻R 两端的电压和电流的表达式。 电路的交流通路 2.3.5 二极管基本应用电路及分析方法 1. 二极管限幅电路 【例2.2】 图示为二极管限幅电路R=1K，VREF=2V ，二极管为硅二极管，输入信号为uI 。 （1）若uI为5V的直流信号，分别采用理想模型、恒压降模型计算电流 和输出电压 。 （2）若uI =10sinωtV ，分别采用理想模型和恒压降模型求输出电压的波形。 解： （1）理想模型： 恒压降模型： （2） 采用理想模型 采用恒压降模型 （2）如果ui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 ui t 2V 2V uo t uiUREF时，二极管反偏截止，相当于开路，回路无电流，uo＝ui； UiUREF时，二极管正偏导通，相当于短路，uo＝ UREF； 0 2.7V uo t 0 -4V 4V ui t 2.7V 恒压降模型（波形如图所示）。 uiUREF+Uon时，二极管反偏截止，相当于开路，回路无电流，uo=ui； UiUREF+Uon时，二极管正偏导通，相当于短路，uo= UREF+Uon； 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0.7V，所以，AO的电压值为-6.7V。 【例2.3】二极管限幅电路如图所示，求输出电压UAO。 2.3.5 二极管基本应用电路及分析方法 3.二极管开关电路 【例2.4】 二极管开关电路如图所示，采用二极管理想模型，当UA 和 UB分别为0V或3V时，求解 UA 和UB不同组合时，输出电压 的值。 UA UB 二极管工作状态 UO D1 D2 0V 0V 导通 导通 0V 0V 3V 导通 截止 0V 3V 0V 截止 导通 0V 3V 3V 导通 导通 3V 2.3.5 二极管基本应用电路及分析方法 3.3 二极管应用电路举例 电流流向： 正半周：A—D1—RL—D3—B 负半周：B—D2—RL—D4—A 单向桥式全波整流 并联二极管上限幅电路 并联二极管下限幅电路 双向限幅电路 串联二极管限幅电路 (请课下自行分析) (请课下自行分析)写出图示各电路的输出电压值， 设二极管导通电压UD＝0.7V 。 模拟电子技术基础 电子学教研室 段东兴