模拟电路二极管及其电路.ppt

二极管是一种非线性电阻(导)元件，在大信号工作时，其非线性主要表现为单向导电性，而导通后所呈现的非线性往往是次要的。第41页,共77页，星期六，2024年，5月vDiDo二极管理想模型理想二极管vD0vD012应用条件：电源电压远比二极管的管压降大第42页,共77页，星期六，2024年，5月二极管恒压降模型vDiDoVD理想二极管vDVDvDVD12应用条件：二极管的电流iD近似等于或大于1mA二极管管压降第43页,共77页，星期六，2024年，5月二极管折线近似及电路模型vDVthvDVthvDiDoVth12VthrD理想二极管二极管死区电压第44页,共77页，星期六，2024年，5月3.4.3二极管基本应用电路利用二极管的单向导电特性，可实现整流、限幅及电平选择等功能。一、二极管整流电路把交流电变为直流电，称为整流。一个简单的二极管半波整流电路如图3–17(a)所示。若二极管为理想二极管，当输入一正弦波时，由图可知：正半周时，二极管导通(相当开关闭合)，vo=vi；负半周时，二极管截止(相当开关打开)，vo=0。其输入、输出波形见图3–17(b)。整流电路可用于信号检测，也是直流电源的一个组成部分。第45页,共77页，星期六，2024年，5月图3–17二极管半波整流电路及波形(a)电路；(b)输入、输出波形关系判断原则：断开二极管，判断二极管两端电压tvo0tvi0(b)Dvi＋－vo＋－RL(a)vi0,二极管截止vi0,二极管导通第46页,共77页，星期六，2024年，5月实际二极管整流特性1V1kHz10kHz100kHz1MHz100Hz10Hz500mV导通压降第47页,共77页，星期六，2024年，5月实际二极管整流特性400mV,1KHz300mV,1KHz第48页,共77页，星期六，2024年，5月tttvivRvoRRLvivRvo第49页,共77页，星期六，2024年，5月RVDDvD-+DiDVDDvD-+iD简单二极管电路习惯画法第50页,共77页，星期六，2024年，5月vD=0=1mAvD=0.7VvD=0=0.1mAvD=0.7ViDVDDvD-+iDVDDvD-+RiDVDDvD-+RVDiDVDDvD-+RrDVth0.5V0.2k理想模型恒压降模型折线模型VDD=10VVDD=1V第51页,共77页，星期六，2024年，5月二、二极管限幅电路限幅电路也称为削波电路，它是一种能把输入电压的变化范围加以限制的电路，常用于波形变换和整形。限幅电路的传输特性如图3–18所示.第52页,共77页，星期六，2024年，5月图3–18二极管上限幅电路及波形(a)电路(b)输入、输出波形关系(a)Dvi＋－vo＋－RE2V(b)tvi/V05-52.7V2.7Vtvo/V0-55VD2V第53页,共77页，星期六，2024年，5月*实际二极管限幅特性1.5V1kHz500mV1kHz第54页,共77页，星期六，2024年，5月二、本征半导体的导电机理在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为0，相当于绝缘体。在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。1.载流子、自由电子和空穴第9页,共77页，星期六，2024年，5月+4+4+4+4自由电子空穴束缚电子第10页,共77页，星期六，2024年，5月2.本征半导体的导电机理+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。—电子空穴对第11页,共77页，星期六，2024年，5月温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体