241二极管V-I特性的建模ppt课件

1、 2.4.1 二极管V- I 特性的建模 2.4.2 运用举例2.4 二极管根本电路及其分析方法二极管根本电路及其分析方法 2.4.0 非线性元件的认识2.4.0 非线性元件的认识非线性元件的认识线性元件回想线性元件回想电阻：元件两端的电阻：元件两端的电压是元件经过的电压是元件经过的电流的线性函数电流的线性函数Rui电容：元件存储的电电容：元件存储的电荷是元件两端的电压荷是元件两端的电压的线性函数的线性函数Cqu电感：元件内部的磁电感：元件内部的磁通是元件经过的电流通是元件经过的电流的线性函数的线性函数L i VDDiuR 2.4.0 2.4.0 非线性元件的认非线性元件的认识识iD/mA1.

2、00.50.51.00.501.0 D/V) 1(/SDD TVveIi半导体二极管的非半导体二极管的非线性伏安特性线性伏安特性 线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性即是欧姆定律即是欧姆定律数学模型方法数学模型方法图解分析方法图解分析方法模型简化方法折线化或其他简化模型模型简化方法折线化或其他简化模型小信号线性化方法小信号线性化方法含非线性元件的电路普通分析方法含非线性元件的电路普通分析方法其本质是对非线性元件伏安特性的模型再构建其本质是对非线性元件伏安特性的模型再构建 2.4.0 2.4.0 非线性元件的认非线性元件的认识识2.4.1 二极管二极管V- I 特性的建模特性的建模设有如右图含二

3、设有如右图含二极管的非线性电极管的非线性电路，电路分析要路，电路分析要解出解出iD 和和vD D/DSDDDD(1)(1)(V) R(2)TvViIeiv(1) 采用数学模采用数学模型方法，需解非型方法，需解非线性方程线性方程由：由：iD=(VDD-vD)/R2 2运用图解分析方法运用图解分析方法vD 0 时时 iD=VDD/R iD 0 时时 vD =VDD由于加有正向电压，所以在二极管的由于加有正向电压，所以在二极管的正向伏安特性上作负载线正向伏安特性上作负载线 VDDiuiDvDVDDR那么在两线的交叉那么在两线的交叉点上为所求点上为所求 2.4.1 2.4.1 二极管二极管V-IV-I

4、特性的建模特性的建模 1. 理想模型理想模型3. 折线模型折线模型 2. 恒压降模型恒压降模型3 3运用简化模型方法运用简化模型方法 2.4.1 2.4.1 二极管二极管V-IV-I特性的建模特性的建模 )1(/SDD TVveIi根据根据得得Q点处的微变电导点处的微变电导QdvdigDDd QVvTTeVI/SD TVID dd1gr 那那么么DIVT 常温下常温下T=300K)mA()mV(26DDdIIVrT DDdivr 即即 二极管任务在正向特性的某一小范围内时，二极管任务在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。其正向特性可以等效成一个微变电阻。4小信号模型小信

5、号模型 2.4.1 2.4.1 二极管二极管V-IV-I特性的建模特性的建模 1. 简化模型法分析静态任务情况直流任务点简化模型法分析静态任务情况直流任务点2.4.2 二极管电路运用举例二极管电路运用举例电路如右图：分别电路如右图：分别VDD =10V和和1V求求解电路直流任务形解电路直流任务形状，设状，设R=10 K+ DiDVDD(1) VDD=10V(1) VDD=10VV 0DV理想模型：理想模型：DDD/1 mAiVR + DiDVDD恒压模型恒压模型D0.7 VV DDDD()/0.93 mAiVVR+ DiDVDDVD 2.4.2 2.4.2 运用举例运用举例折线模型折线模型0.

6、5 V200 thDVr+ vDiDVDDVDDDthD()0.931 mA0.69 VDDthDDVViRrVVir2 2VDD=1V VDD=1V 时时理想模型理想模型恒压模型恒压模型D0.1 mAi D0.03 mAi 折线模型折线模型D0.049 mA0.51 VDiV结论结论 理想模型便于计理想模型便于计算，折线模型比较准算，折线模型比较准确，恒压模型适中。确，恒压模型适中。 根据所加电压根据所加电压Vi选择模型：当选择模型：当Vi较大较大时，用理想模型；当时，用理想模型；当Vi接近接近 VD时，用恒压时，用恒压模型或折线模型。模型或折线模型。例例2.4.2 提示提示 O +D(a)

7、(b)VREF I +R O +VonVREF I +R O/V O/V t t 斜斜率率 VREF+Von=3.7 V I/V(c)(d)3.7 V时 V 73 1REFonI.)()(VVv O +VREF I +R关断关断时 V 73 2REFonI.)()(VVv O +VonVREF I +R恒压恒压2. 2. 限幅电路限幅电路正反向特性正反向特性 2.4.2 2.4.2 运用举例运用举例 4. 4. 稳压电路稳压电路小信号特性小信号特性+ vDiDRVI稳压电路VIDird vDVIVIDDDiIiD vDDDDvVv等效电路交流等效电路提示：待稳压电压的直流分量决议二极管的Q点 在Q点上求得稳定电压VD和任务电流ID 由Q点计算交流电阻rd 2.4.2 2.4.2 运用举例运用举例 非线性元件的特点及其普通分析方法非线性元件的特点及其普通分析方法 二极管伏安特性的四种建模方法二极管伏安特性的四种建模方法 简