模拟电子电路2章2(XXXX02)西北工业大学.pptx

2.3 二极管..4 .52.3.6 二极管的基本应用电路稳压二极管及稳压电路特殊二极管晶体二极管的参数晶体二极管的模型二极管的特性曲线二极管的结构类型{{{外特性特殊二极管分析方法2.3 二极管2.3.1 二极管的结构类型2.3.2 二极管的特性曲线2.3.3 二极管的参数二极管的结构示意图(a)点接触型 2.3.1 晶体二极管的结构类型 在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。 PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。(1) 点接触型二极管—(b)面接触型(c)平面型二极管的结构示意图 PN结面积大，用于工频大电流整流电路。(2) 面接触型二极管— 往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。(3) 平面型二极管—总结2.3.2 晶体二极管的伏安特性曲线正向伏安特性曲线反向伏安特性曲线晶体二极管的电路符号二极管的伏安特性曲线2.3.2 晶体二极管的伏安特性曲线　根据理论推导，二极管的伏安特性曲线可用下式表示： 式中IS 为反向饱和电流，UD 为二极管两端的电压降，UT =kT/q 称为温度的电压当量，k为玻耳兹曼常数，q 为电子电荷量，T 为热力学温度。对于室温（相当T=300 K），则有UT=26 mV。图示二极管的伏安特性曲线(1) 正向特性 当u＞0即处于正向特性区域。正向区又分为两段： 1、当0＜u＜UD(ON)时，正向电流为零，UD(ON) 称为死区电压或开启电压。UD(ON) 2、当u＞UD(ON)时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。(2) 反向特性 当u＜0时，即处于反向特性区域。反向区也分两个区域： 1、 当UBR＜u＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS 。 ２、当u≥UBR时，反向电流急剧增加，UBR称为反向击穿电压 。(3) 反向击穿特性在反向区，硅、锗二极管的特性有所不同。 硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡， 反向饱和电流也很小； 锗二极管的反向击穿特性比较软，过渡比较 圆滑，反向饱和电流较大。从击穿的机理上看，硅二极管 若|UBR|≥7V时,主要是雪崩击穿； 若|UBR|≤5V时, 则主要是齐纳击穿。 当在5V～7V之间两种击穿都有，有可能获得零温度系数点。 正向偏置二极管小功率正常工作时，管压降变化范围很小，硅二极管为：U D(ON)=0.5 ~ 0.7V 锗二极管为：U D(ON)=0.１~ 0.３V硅二极管的反向饱和电流也很小。０.1uA锗二极管的反向饱和电流较大。　几十uA2.3.3晶体二极管的参数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。 1、 最大整流电流IF　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VBR。3、 反向电流IR在室温下，在规定的反向电压下，一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(?A)级。 4、极间电容5、最高工作 频率fM(反向恢复时间)fM与结电容有关，ffM时，单向导电性便差。2.4 二极管基本电路及分析方法3.4.1 二极管的图解分析 二极管是一种非线性器件2.4 二极管基本电路及分析方法3.4.2 晶体二极管的模型 二极管是一种非线性器件,在大信号工作时，其非线性表现为单向导电性，而导通后所呈现的非线性往往是次要的。　在不同条件下，可采用不同的近似方法来等效二极管。通常采用三种模型：　１、理想模型　２、简化模型　３、折线模型iu理想二极管：　正向：UD(on)=0 反向： IR=0 2.4.1 晶体二极管的模型　一、理想模型iB0B简化二极管：UD(on)u　正向：UD(on)=反向： IR=0 UD(on)2.4.1 晶体二极管的模型　二、恒压模型iB0BUD(on)u折线二极管：　正向：UD(on)=反向： IR=0 UD(on)rD2.4.1 晶体二极管的模型　三、折线模型iB0BUD(on)uVD(on)rD2.4.1 晶体二极管的模型　三、折线模型2.4.2 二极管基本应用电路　一、整流　二、限幅　三、电平选择　一、整流1、半波整流2、全波整流U2aU2aU2aU2bU2bU2aU2bU2bU2aU2b2、全波整流U2U2U2U2二. 限幅电路 当输入信号电压在一定范围内变化时, 输出电压随输入电压相应变化； 当输入电压超出该范围时, 输出电压保持不变。限幅的概念 将输出电压vo开始不变的电压值称为限幅电平。 当输入电压高于限幅电平时, 输出电压保持不 变的限幅称为上限幅。 当输入电压低于限幅电平时, 输出电压保持不 变的限幅