1+第1章绪论+第3章二极管.ppt

模拟电子技术基础 Electronics 西北工业大学电子信息学院 齐敏 1绪论 Introduction 1 1课程介绍1 2电子电路及其信号1 3模拟电路研究内容1 4本课程的特点1 5课程要求1 6本课程的内容框架1 7怎样学好这门课 1 1 1大学课程分类 三大平台a 基础课 体现了学历教育和大学教育的基础性 大学必修课 特点 课时多 教学内容基本稳定 1 1课程介绍 b 专业 技术 基础课 反映了学科和专业方向的基础性 学科必修课 是学院的平台课 特点 课时较多 承前启后 内容相对稳定 但有发展 c 专业课 反映了专业的应用性 是专业方向必修课和选修课 特点 分模块 课时少 内容变化快 1 1 2本课程的地位 是工科重要的专业 技术 基础课 是电子线路课程体系的第一门课 是电子信息类专业的主干课程 是强调硬件应用能力的工程类课程 是工程师训练的基本入门课程 是很多重点大学的考研课程 现代社会赖以生存三大要素 材料 物质 能源 能量 信息 信息技术 InformationTechnology IT 时代是以电子和微电子技术的充分发展为基础的 电子技术在国防 科学 工业 医学 通信及文生活等各个领域中起到巨大的作用 1 2电子电路及其信号 1 2 1电子技术的应用目标是处理信号信号的产生 传输和处理 电子线路是信号的载体 信号是信息的载体 1 2 2电子技术研究对象是硬件电子器件 Electronicdevice 电子电路 线路 Electroniccircuit 电子系统 Electronicsystem 电阻 Resistance R 电容 Capacitance C 电感 Inductance L 变压器 Transformer Tr 1 2 3电子元器件 二极管 Diode D 三极管 Transistor T 集成电路 IntegratedCircuit IC 电阻 精密型金属膜电阻器 金属氧化膜电阻器 大功率电阻器 贴片电阻器 压敏电阻器 热敏电阻器 贴片电容 陶瓷电容器 电解电容 电容 涤纶电容 云母电容 钽 t n 电解电容 但 电容 等 贴片电感 色码电感 传输线圈 电感线圈 电感 二极管 发光二极管 三极管 集成电路芯片 集成电路插座 集成电路 模拟电路 产生和处理模拟信号的电子电路 数字电路 产生和处理数字信号的电子电路 a 信号 指变化的电压或电流 电信号 两类 模拟信号和数字信号 1 2 4电子电路分类 按信号的连续性分类 模拟电路 Analogcircuit 数字电路 Digitalcircuit b 模拟信号 信号的振幅随时间呈连续变化 如语音 音频 信号 图像 视频 信号 模拟温度 压力的物理量检测信号等 采样数据信号 时间离散 数值 幅度 连续 模拟信号 时间和数值 幅度 都连续 c 数字信号 时间和幅值都是离散 如开关信号 脉冲信号 计算机编码信号等 d 模拟电路分类 根据信号频率分为 低频电路 LowFrequencyCircuit 高频电路 HighFrequencyCircuit 微波电路 MicrowaveCircuit 根据器件模型分为 非线性电路 NonlinearCircuit 线性电路 LinearCircuit 1 2 5电子系统通常指由若干相互连接 相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体 一般要求 规模比较大 功能比较完整 有控制部分 一般电子系统组成框图 1 3模拟电路研究内容 1 电子器件 器件的工作原理 特点 电特性 电模型 2 电子电路 电路的工作原理 特点 分析方法 电路设计方法 包括 3 电子电路应用 分立元件电子电路 集成电路 1 电子器件是非线性的 精确求解I V 关系比较复杂 采用工程近似估算法 一定条件下线性化处理 重工程 电路 课重模型重拓扑结构重线性 1 4本课程的特点 2 有很多微观 细节的问题 BJT输入特性曲线 BJT输出特性曲线 4 器件的特性具有离散性 3 R C的实际值与标称值有差异 5 器件特性随温度 时间改变 例 标称值1K 的电阻 10 5 1 0 1 实际值 900 1100 950 1050 990 1010 999 1001 1 5课程要求 1 基本理论 电路的工作原理与分析方法 重点 2 基本知识 器件 电路的性能 应用 器件以外特性为主 3 基本技能 实验能力 运算能力 读图能力 仪器使用 查手册资料等 四基 基本概念 基本原理 基本分析方法 基本应用 1 6本课程的内容框架 第一条主线 基本放大器 1 半导体器件 1 静态 直流 工作点 IB IC VCE 2 交流指标 Av Ri Ro 2 基本放大电路 不同电路 不同公式 3 放大电路的频率响应 fH fL BW GBW 4 功率放大电路 3 改善放大器的性能 引入负反馈 第二条主线 集成电路运算放大器 1 集成运放的内部电路 2 集成运放的应用 1 两个基本电路 2 加法电路 减法电路 3 比较器 4 滤波器 第三条主线 两源 1 信号源 正弦波信号发生器 2 电源 直流稳压电源 牢固掌握基本理论 基本概念和基本方法 学好电路基础课 必要条件 注意理论与实际相结合 强调工程的观点 强调自学能力 注意学习方法 善于总结对比 寻求内在规律 增强抽象能力 入门时可能会遇到一些困难 注意不断改进 总结和调整 提高 1 7怎样学好这门课 本章结束 3半导体二极管及其基本电路 DiodesandDiodeCircuits 3 0半导体器件的种类及发展3 1半导体的基本知识3 2PN结的形成及特性3 3半导体二极管3 4二极管基本电路及其分析方法3 5特殊二极管 3半导体二极管及其基本电路 DiodesandDiodeCircuits 3 0半导体器件的种类及发展 种类 二极管 三极管 场效应管 集成电路 IntegratedCircuit IC 发展 电子器件的更新换代推动电子技术的发展 其中电子学发展史上三个重要里程碑 1 1906年电子管发明 进入电子时代 2 1948年晶体管问世 半导体器件 3 60年代集成电路出现 进入信息时代 1 第一代电子器件 电子管1906年 福雷斯特 LeeDeFordst 等发明 可实现整流 稳压 检波 放大 振荡等多种功能电路 电子管体积大 重量重 寿命短 耗电大 ENIAC ElectronicNumericalIntegratorandCalculator电子数字积分器和计算器 1946年由美国生产的世界上第一台计算机 埃尼阿克 ENIAC 用了1 8万只电子管 占地170m2 重30t 耗电150kW 2 第二代电子器件 晶体管 半导体三极管 1948年 肖克利 W Shckly 等发明 在体积 重量等方面性能优于电子管 但是 由成百上千只晶体管和其他元件组成的分立电路体积大 焊点多 可靠性差 3 第三代电子器件 集成电路1958年 基尔白等设想将管子 元件和线路集成封装在一起 三年后集成电路实现了商品化 IC按集成度分 类别元件个数 晶体管数小规模集成电路 SmallScaleIntegration SSI 10 102中规模集成电路 MediumScaleIntegration MSI 102 103大规模集成电路 LargeScaleIntegration LSI 103 105超大规模集成电路 VeryLargeScaleIntegration VLSI 105特大规模集成电路 UltraLargeScaleIntegration ULSI 微机电系统 MicroElectroMechanicalSystems MEMS 外形尺寸在毫米量级 组成元器件尺寸在纳米 微米量级 将信号探测 处理 控制和执行各子系统集成于一体的可运作微型机电装置 例 德国工程师制成黄蜂大小的能升空的直升飞机应用 军事 小型间谍飞机 单芯片系统 systemonchip 一片单芯片系统 一颗卫星 微型计算机 嵌入衣服 皮包中 微型手机 耳机大小 一年充电一次 目前 贝尔实验室正研制超小体积和超低功耗的第四代半导体器件 它的问世将掀起电子技术新革命 4 第四代半导体器件 发展趋势 科学家研制出可计数事件的生物电路 美国麻省理工大学和波士顿大学的工程师设计出了一种可以计算并 记忆 细胞事件的细胞 通过使一系列因子按照特定顺序活动而形成的简单电路来实现 这种电路与电脑芯片中的类似 能够用于计数细胞分裂的次数或者研究某个发展阶段的顺序 也能用作生物传感器来计数不同毒素的方位 研究小组开发了两种细胞计数器 虽然这种细胞电路与电脑的类似 研究者的意图却并非制造微型生物电脑 两篇论文的第一作者之一 哈佛大学研究生TimothyLu说 我认为生物电路并不一定能够完成电脑能够完成的事情 他认为 在细胞内进行精细的计算将非常困难 因为控制活细胞要比硅芯片困难的多 取而代之的是 研究者专注于设计微型的部件来完成特别的任务 另一名第一作者AriFriedland说 我们的目标是设计一种能够完成细胞一些方面功能的工具 3 1半导体的基本知识 3 1 1半导体 Semiconductor 材料物体的导电性 导体 原子核外层电子数小于4 铜 铝等 绝缘体 原子核外层电子数接近8 玻璃 陶瓷等 半导体 原子核外层电子数等于4 硅 Si 锗 Ge 砷化镓 GaAs 等 半导体特点 导电能力可控 受控于光照 温度 掺杂等 载流子 Carrier 的种类 导体 自由电子 数量很多 绝缘体 几乎没有半导体 自由电子 空穴 半导体的两种载流子是构成半导体器件的关键因素 3 1 2半导体的共价键 covalentbond 结构 Si硅原子 原子序数14 Ge锗原子 原子序数32 b 硅晶体的空间排列 a 共价键结构平面示意图 半导体是空间排列有序的晶体 crystal 1 本征半导体 IntrinsicSemiconductor 纯净无掺杂的半导体晶体 制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99 9999999 常称为 九个9 半导体的分类 本征半导体 杂质半导体区别在于组成材料的元素 载流子构成数量不同 从而导致两种半导体导电能力的大小不同 3 1 3本征半导体 空穴及其导电作用 例判断对错 本征半导体是指没有掺杂的纯净半导体 改为 纯净的半导体晶体 不仅与掺杂有关而且与结构有关 intrinsic 指价值 性质 固有的 内在的 本质的 本征激发 价电子获得能量挣脱原子核的束缚 成为自由电子 从而可能参与导电 这一现象称为本征激发 也称热激发 T 0K 273 C 和没有外界激发时 四个价电子 bondedelectron 受共价键束缚 不能自由移动 是束缚电子 不能参与导电 2 本征激发 T 300K 室温 时 产生自由电子 本征激发产生两种载流子 自由电子 空穴 成对出现 即 电子 空穴对 Electron HolePair 空穴 价电子离开共价键后留下的空位 自由电子 负电荷空穴 正电荷 空位处原子核正离子 代表束缚电子产生的电流 方向相反 判断 半导体整体呈电中性 空穴运动是一个虚拟概念 空穴是半导体区别于导体的重要特点 复合 recombination 自由电子释放能量而进入有空位的共价键 使自由电子和空穴成对消失 这一现象称为复合 本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡 本征激发和复合的过程 温度一定 激发与复合动态平衡 载流子数确定 缺点 载流子少 导电性差 温度稳定性差 a 本征载流子浓度 电子浓度 空穴浓度b 导电能力很弱 室温下只有极少数原子的价电子受激发产生电子空穴对 如硅约三万亿分之一 c 导电性能对温度很敏感 本征载流子浓度随温度升高近似按指数规律增大 应用 热敏电阻性元件 3 本征半导体特点 N型半导体 Negative 五价元素 磷 施主杂质 N型杂质 Donorimpurities 自由电子 空穴 正离子自由电子数 空穴数 多子 少子 3 1 4杂质半导体 ExtrinsicSemiconductor 1 概念 在本征半导体中掺入少量其它元素 杂质 的半导体 P型半导体 Positive 三价元素 硼 受主杂质 P型杂质 Acceptorimpurities 自由电子 空穴 负离子空穴数 自由电子数 多子 少子 类型 掺杂 电荷 载流子 N型半导体 n typesemiconductor P型半导体 p typesemiconductor 1 施主杂质 受主杂质 主 指的是电子 2 N型杂质 P型杂质 N P 指掺入的杂质提供的多子是什么性质的 3 以P型半导体为例 束缚电子填补空穴的运动等效于空穴发生位移 离开杂质原子 可以理解为受主杂质电离为带正电的空穴和带负电的受主离子 P型半导体 空穴 受主离子 受主离子 空穴 2 杂质半导体特点 多子主要由杂质原子提供 所以其浓度主要取决于掺杂浓度 受温度影响小 少子由热激发形成 所以其浓度主要取决于本征激发 受温度影响大 应用 制作集成电路内的电阻元件 制作半导体有源器件的基本材料 PN结 杂质半导体导电能力远大于本征半导体 百万倍 杂质半导体受温度影响远小于本征半导体 T 300K室温下 本征硅的空穴和电子浓度 p n 1 4 1010 cm3 三万亿分之一 典型数据 本征硅的原子浓度 4 96 1022 cm3 浓度基本上相差106 cm3 载流子数目剧增 掺杂后N型半导体中的由电子浓度 n 5 1016 cm3 3 2PN结 PNJunction 的形成及特性 1 漂移电流 2 扩散电流 3 2 1载流子的漂移与扩散 在电场作用下 载流子定向运动形成的电流 电场越强 载流子浓度越大飘移电流越强 电子导电器件优于空穴导电器件 由于载流子浓度不均匀 从浓度大处向浓度小处运动 形成扩散电流 扩散电流大小与浓度梯度有关 电子移动速度约为空穴的3倍 因浓度差 多子的扩散运动 空间电荷区形成内电场 内电场促使少子漂移 Drift 内电场阻止多子扩散 Diffusion 最后 多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡 通过界面的净载流子数 0 3 2 2PN结的形成 在边界处相遇复合 由杂质离子形成空间电荷区 PN结 1 PN结实质 空间电荷区 Spacechargeregion 耗尽层 区 Depletionlayer 根据某种特征命名 2 PN结宽度与多子 掺杂 浓度的关系 在PN结中 掺杂的多子浓度较高时 则产生相同数量的电荷只需在较窄的区间 对不同掺杂浓度的PN结 掺杂浓度越高 空间电荷区越窄 薄 掺杂浓度越低 空间电荷区越宽 厚 在一定掺杂浓度下 扩散越强 流过的载流子数量多 空间电荷区越宽 与半导体材料的介电常数有关 漂移运动使空间电荷区变窄 少子中和交界面上对方的空间电荷 3 PN结的类型 不对称结 空间电荷区两边宽度不同 P N结 PN 结 对称结 空间电荷区两边宽度相同 P N 3 2 3PN结的单向导电性 PN结两端外加不同极性的电压 其导电能力不同 1 PN结加正向电压 P区正 外加电压削弱内电场 两侧多数载流子向PN节移动 PN结变窄 PN结呈现低阻性 IF大 F Forward 空穴中和一部分负离子 电子中和一部分正离子 扩散运动 漂移运动 多子扩散为主 正向电流 大 2 PN结加反向电压 N区正 外加电压加强内电场 PN结变宽 结论 PN结正向电流 反向电流 正向电阻很小 反向电阻很大 即 PN结外加正向电压导通 外加反向电压截止 单向导电性 关键 存在耗尽区 PN结呈现高阻性 反向饱和电流 IS IR 小 S SaturationR Reverse 空穴远离PN结 电子远离PN结 漂移运动 扩散运动 少子漂移为主 反向电流 小 反向电压 通常正向电压 3 PN结V I特性的表达式 理论分析证明 PN结两端的外加电压 通过PN结的电流 反向饱和电流 热电压 分子热运动引起的电压效应 温度的电压当量 T 300K 室温 时 PN结伏安特性 D Diode n 发射系数 为经验常数 1 2 两种击穿机理 PN结外加反向电压时 当 反向电压 VBR 时 反向电流急剧增大 结电压基本不变 称为PN结的反向击穿 电击穿 2 齐纳击穿 Zenerbreakdown 重掺杂的PN结中 耗尽层薄 强电场直接电离层内本征原子 产生新电子空穴对 反向电流急剧增大 场致击穿 3 2 4PN结的反向击穿 1 雪崩击穿 Avalanchebreakdown 轻掺杂的PN结中 耗尽层宽 少子漂移加速 碰撞层内本征原子 产生新电子 空穴对 连锁反应 类似雪崩 碰撞电离 ReverseBreakdown BR 注意 电击穿 可逆的 前提 不超过PN结最大耗散功率 为人所用 如稳压管 热击穿 电击穿后 PN结发热超过耗散功率 过热烧毁 VBR 7V 雪崩击穿 VBR 5V 齐纳击穿 VBR 5 7V 两种都有 例 硅材料PN结 雪崩击穿 低参杂 高电压 耗尽区宽 碰撞机会多 齐纳击穿 高掺杂 低电压 耗尽区窄 低电压产生强电场 两种击穿条件 PN结正偏时 多子扩散后 积累在PN结的另一侧面 形成一定的浓度梯度 1 扩散电容CD D Diffusion 外加电压变化 引起耗尽层外附近的扩散区内 非平衡载流子浓度分布发生变化 从而导致非平衡载流子电荷量的变化 3 2 5PN结的电容效应 N区的空穴浓度曲线 P区空穴扩散到N区 在N区边缘堆积成为超量空穴 非平衡少子 超量空穴可视为存储的电荷 电荷量大小取决于正向电压大小 以N区为例 PN结反偏时 PN结正偏时 CD较大 反偏时 CD很小 忽略 设引起 的电压变化为 载流子数目 少子 很少 扩散电容值很小 可忽略 结论 t 载流子寿命 超量少子的复合时间 VT 温度的电压当量 ID 二极管工作电流 2 势垒电容CB B Barrier 外加电压变化 引起耗尽层宽度随之变化 导致层内正 负离子数量 空间电荷量 变化 相当PN结中存储的电荷量发生变化 犹如电容的充放电 V0 内建电位差 CB0 V 0时的CB m 结的梯度系数 与掺杂有关 VD 二极管工作点电压 反偏时为负值 经理论推导 分析上式得 PN结正偏时 CB大 反偏时 VD为负值 CB小 反偏电压越高 CB越小 与平板电容器类似 经分析证明 CB与PN结面积 极板面积 成正比 与耗尽层厚度 间距 成反比 旧版解释 从多子变化的角度考虑 PN结正偏时 多子进入势垒区 相当于充电 CB增大 PN结反偏时 多子离开势垒区 相当于放电 CB减小 CB反偏时重要 势垒电容与结电阻并联 正偏时 尽管CB大 容抗小 但PN结电阻更小 故CB影响可忽略 反偏时 尽管CB小 容抗大 但PN结电阻更大 故CB作用反而不能忽略 高频时影响更大 容抗会减小 正偏时 r很小 C较大 以CD为主 几十 几百pF 反偏时 r很大 C较小 以CB为主 几 几十pF 电容量的大小与外加电压有关 势垒电容和扩散电容均是非线性电容 3 PN结高频等效电路 r C 结电阻 结电容 PN结总电容 C CB CD PN结正偏时 CD CB均比正偏时小 但CB CD 故C CB CD CB均比反偏时大 且CD CB 故C CD PN结反偏时 结论 温度升高时 反向电流呈指数规律增加 硅材料 每升高10 反向饱和电流增大一倍 锗材料 每增加12 反向电流大约增加一倍 正温特性 正温度系数 3 2 6PN结的温度特性 指PN结的三个基本特性受温度影响的特性 单向导电特性 击穿特性 电容特性 反映了性能是否稳定 决定了器件的使用级别 1 单向导电特性 温度每升高1 PN结的正向压降减小2 2 5mV 负温特性 负温度系数 PN结最高温度限制 当温度升高到一定程度 本征激发产生的少子浓度可能达到或超过掺杂 多子 浓度 杂质半导体变得和本征半导体一样 PN结消失 硅 Si 约为 150 200 锗 Ge 约为 75 100 2 击穿特性 雪崩击穿 正温特性 齐纳击穿 负温特性 两者都有 有可能获得零温特性 3 电容特性电容量随温度变化 3 3半导体二极管 Diode 图片 3 3 1半导体二极管的结构 1 点接触型 二极管 PN结 引线 管壳 类型 点接触型 面接触型和平面型 PN结面积很小 极间电容很小 适用于高频 小电流 三价元素 瞬时正向大电流熔接 3 平面型 2 面接触型 符号 电路符号 电气图用 阳极 Anode 阴极 Cathode 理想二极管符号 旧的电路符号 PN结面积大 极间电容大 适合整流 不适合高频 集成电路中 3 3 2二极管的V I特性 1 正向特性门坎电压 死区电压 室温下硅管Vth 0 5 0 6 V锗管Vth 0 1 0 2 V导通电压VD on 硅管0 7V 锗管0 2V 2 反向特性反向饱和电流 硅管 0 1 A锗管 几十 A反向电流随温度升高明显增加3 反向击穿特性 3 3 3二极管的主要参数 1 IF 最大整流电流 2 VBR 反向击穿电压最高反向工作电压一般约为击穿电压的一半 长期连续工作时 允许通过的最大正向平均电流 3 IR IS 反向饱和电流值越小 说明管子的单向导电性越好 其受温度影响明显 4 Cd 极间电容 电压变化 电荷变化 充放电 包括势垒电容CB 扩散电容CD 5 TRR 反向恢复时间 外加电压从正偏变为反偏时 二极管中电流由正向翻转为反向电流 至反向电流减为很小的时间 3 4二极管基本电路及其分析方法 3 4 1简单二极管电路的图解分析法 电路组成 二极管 电阻 电压源 分析方法 图解法 模型法 等效电路法 图示电路可分为A B两部分 A部分的电压与电流关系 vD VDD iDR B部分的电压与电流关系就是二极管的伏安特性 图解法 求vD iD 在二极管的伏安特性上画出vD VDD iDR 求交点 电路工作点 图解法的前提 已知二极管的V I特性曲线 实际中不现实 解方程组 复杂 借助计算机完成 简化模型分析法 有效的工程近似方法 1 二极管V I特性建模 大信号模型 单向导电特性 V I特性 代表符号 1 理想模型 正向偏置时 电阻为0 管压降为0 反向偏置时 电阻为 电流为0 理想模型 恒压降模型 折线模型 使用条件 电源电压 二极管管压降时 基本思想 3 4 2二极管电路的简化模型分析法 2 恒压降模型 使用条件 当iD 1mA或iD 1mA时 应用较广泛 二极管导通时 管压降vD 0 7V恒定 基本思想 V I特性 代表符号 Vth 0 5VrD 二极管导通电流 1mA时 管压降 0 7V 即 V I特性 代表符号 3 折线模型 直流电阻 基本思想 二极管导通时 管压降不恒定 随电流增加而增加 参数的确定 直流大信号导通状态下的微变关系 V I特性上 用V I特性表达式 V I特性 代表符号 微变电阻rd 交流电阻 求法 T 300K 静态工作点 Q QuiescentPiont 直流工作状态 4 小信号模型 说明 直流电阻和交流电阻 直流电阻rD 二极管两端所加直流电压VD与流过二极管的直流电流ID之比 rD rd随Q IDQ VDQ 变化 是非线性电阻 交流电阻rd 二极管在其直流工作状态 IDQ VDQ 处的电压微变量与电流微变量之比 特性曲线上不同点处的交 直流电阻不同 同一点处的交 直流电阻也不同 D vi vo t t 0 0 整流电路中 通常vi VD on 选择理想模型 VD on 0 1 正半周时 vi 0 二极管加正向电压 正偏 导通 在理想模型中二极管相当于短路 故vo vi 输出正半周波形 2 模型分析法应用举例 1 二极管整流电路 DiodeRectifier 整流 将交流电转变为脉动直流电 半波整流电路 例3 4 2 2 负半周时 vi 0 二极管加反向电压 反偏 截止 在理想模型中二极管相当于开路断开 故vo 0 输出零波形 正半周 D1 D3导通D2 D4截止 负半周D2 D4导通D1 D3截止 例 全波整流电路的输出波形 2 二极管电路的静态工作情况分析例3 4 3 旧2 4 1 求VDD 10 1V时 二极管的电流ID 电压VD值 rD 0 2k 理想模型 恒压降模型 解 a VDD 10V时 参考电位点 习惯画法 折线模型 电源电压远大于管压降时 恒压降模型与折线模型结果很接近 使用恒压降模型 b VDD 1V时 计算方法同上 模型选择方法 电源电压较低时 恒压降模型误差大 使用折线模型 理想模型 恒压降模型 折线模型 理想模型 恒压降模型 折线模型 VDD 10V时 例3 4 4使用理想模型和恒压降模型求解 求vI 0 4 6V时 vO vI 6sin tV vO波形 3 限幅电路 AmplitudeLimiting vI 4 6V 二极管导通 vI 0V 二极管截止 vO vI vO 3V 理想模型 vO 3 7V 恒压降模型 理想模型 恒压降模型 vI 4 6V 二极管导通 vI 0V 二极管截止 vO vI 解 例旧2 4 2采用折线模型 设Vth 0 5V rD 200 求vI 0 4 6V时 vO vI 6sin tV vO波形 vI 6sin tV vO vI vI 0 7V时 D1 D2截止 vO vI vI 0 7V时 D1 D2中有一个导通 vO 0 7V 上限幅 下限幅 vI 例 双向限幅电路如图所示 使用恒压降模型 改变V值就可改变限幅电平 vI VR时 二极管导通 vO vI 例 理想二极管电路中vI Vmsin tV 求输出波形vO 解 vI VR时 二极管截止 vO VR 4 开关电路 电平选择电路 二极管的单向导电性表现为开关特性 可作为电子开关 例3 4 5 旧2 4 3 求vI1和vI2不同值组合时的vO值 二极管为理想模型 解 习惯画法 理想模型 基本原则 首先将二极管断开 然后判断其状态是导通或截止 与逻辑 例