二极管电路的分析方法ppt课件.ppt

1.3二极管电路的分析方法,1.3.1理想二极管及二极管特性的折线近似,第1章半导体二极管,1.3.2图解法和微变等效电路法,1,1.3.1理想二极管及二极管特性的折线近似,一、理想二极管,特性,符号及等效模型,理想二极管：正偏导通，uD=0；反偏截止，iD=0;U(BR)=,第1章半导体二极管,实际电路中当二极管正向压降远小于和它串连的电压，反向电流远小于和它并联时，认为二极管是理想的,2,二、二极管的折线近似,UD(on),斜率1/rD,rD,UD(on),二极管的恒压降模型,UD(on),uD=UD(on),0.7V(Si),0.2V(Ge),二极管特性折线模型,忽略导通电压时二极管的折线模型,rD,3,UD(on),例1.3.1硅二极管，R=2k，分别用二极管理想模型和恒压降模型求出VDD=2V和VDD=10V时IO和UO的值。,解,VDD=2V,理想,IO=VDD/R=2/2=1(mA),UO=VDD=2V,恒压降,UO=VDDUD(on)=20.7=1.3(V),IO=UO/R=1.3/2=0.65(mA),VDD=10V,理想,IO=VDD/R=10/2=5(mA),恒压降,UO=100.7=9.3(V),IO=9.3/2=4.65(mA),VDD大，采用理想模型VDD小，采用恒压降模型,第1章半导体二极管,理想模型,恒压降模型,4,例1.3.2试求电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO的值。,解：假设二极管断开,UP=15V,UPUN,二极管导通,等效为0.7V的恒压源,UO=VDD1UD(on)=150.7=14.3(V),IO=UO/RL=14.3/3=4.8(mA),I2=(UOVDD2)/R=(14.312)/1=2.3(mA),I1=IO+I2=4.8+2.3=7.1(mA),P,N,第1章半导体二极管,5,例1.3.3二极管构成“门”电路，设V1、V2均为理想二极管，当输入电压UA、UB为低电压0V和高电压5V的不同组合时，求输出电压UO的值。,0V,0V,正偏导通,正偏导通,0V,0V,5V,正偏导通,反偏截止,0V,5V,0V,反偏截止,正偏导通,0V,5V,5V,正偏导通,正偏导通,5V,第1章半导体二极管,6,例1.3.4画出硅二极管构成的桥式整流电路在ui=15sint(V)作用下输出uO的波形。,(按理想模型),若有条件，可切换到EWB环境观察桥式整流波形。,第1章半导体二极管,7,例1.3.5ui=2sint(V)，分析二极管的限幅作用。,ui较小，宜采用恒压降模型,ui0.7V,V1、V2均截止,uO=ui,uO=0.7V,ui0.7V,V2导通V截止,ui0.7V,V1导通V2截止,uO=0.7V,思考题:,V1、V2支路各串联恒压源，输出波形如何？(可切至EWB),第1章半导体二极管,8,小结,理想二极管：,正偏导通，电压降为零，相当于开关合上；,反偏截止，电流为零，相当于开关断开。,恒压降模型：,正偏电压UD(on)时导通，等效为恒压源UD(on)；,否则截止，相当于二极管支路断开。,第1章半导体二极管,当所加电压远大于二极管正向电压是，可看成是理想二极管,当所加电压接近二极管正向电压时，可看成恒压降模型,9,1.3.2图解法和微变等效电路法,一、二极管电路的直流图解分析,uD=VDDiDR,iD=f(uD),1.2V,100,M,N,斜率1/R,静态工作点,也可取UQ=0.7V,IQ=(VDDUQ)/R=5(mA),二极管直流电阻RD,斜率1/RD,第1章半导体二极管,10,二、交流图解法,电路中含直流和小信号交流电源时,二极管中含交、直流成分,C隔直流通交流,当ui=0时,iD=IQ,UQ=0.7V(硅)，0.2V(锗),设ui=sinwt,VDD,VDD/R,Q,IQ,UQ,id,斜率1/rd,rd=UT/IQ=26mV/IQ,当ui幅度较小时，二极管伏安特性在Q点附近近似为直线,第1章半导体二极管,11,三、微变等效电路分析法,对于交流信号电路可等效为,例1.3.6ui=5sint(mV)，VDD=4V，R=1k，求iD和uD。,解,1.静态分析,令ui=0，取UQ0.7V,IQ=(VDDUQ)/R=3.3mA,2.动态分析,rd=26/IQ=26/3.38(),Idm