《模拟电子技术》课件-半导体二极管的分析方法与应用

模拟电子技术半导体二极管的分析方法与应用非线性电路，分析方法主要有解析法，图解法和等效电路法解析法需要列出线性方程和非线性器件方程，求解方程组得出电压、电流值

此方法一般用于后面的场效应管电路图解法是在器件的伏安特性曲线上，结合回路的线性部分通过作图找它的工作点Q此方法前提是由准确的特性曲线，实际中也受限制。图解法最大的特点是“直观”“近似”等效电路法：从工程观点出发，在精度允许范围内，将器件伏安特性分段线性化处理，建立线性模型。常用的模型有直流等效模型和微变等效模型（1）图解法：

回路电压方程UD=VDD-IDR

该式确定的直线与二极管伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。图解法避免了“解析法”中求解超越方程确定Q点的困难。二极管的电路分析方法半导体二极管的分析方法与应用（2）等效电路法①直流等效模型正向导通后iD与uD成线性正向导通UD=0反向截止Is=0理想开关

正向导通硅管：0.7V锗管：0.2或0.3V反向截止Is

≈0

反向截止

Is

≈0

精度更高，本科用少

考研用半导体二极管的分析方法与应用②

微变等效模型加交流信号后，微变电压与微变电流之间的关系可用Q点处的切线近似表示即动态电阻rd来等效。（T=300K时）UT

26mV，IDQ为Q点处的静态电流值。Q点越高，rd

越小

（2）等效电路法——二极管的电路分析方法

理想二极管电路分析（1）判断二极管的工作状态导通还是截止？分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若U阳

>U阴或UD为正(正偏)，导通；若U阳

<U阴或UD为负(反偏)，截止（2）等效处理：理想二极管正向导通时电压为0，相当于短路，反向截止相当于断路

若要考虑正向导通的管压降，则需用恒压降模型

(1)分析方法：二极管断开，分析二极管两端电位或所加的正向电压UD。若U阳-U阴>0.7V(0.3V)或UD>0.7V(0.3V)

，二极管导通若U阳-U阴<0.7V(0.3V)或UD<0.7V(0.3V)

，二极管截止正向导通时,管压降硅0.7V锗

0.3V

(2)等效处理：反向截止时电流为0，相当于开关断开。用0.7V(0.3V)电压源代替——二极管的电路分析方法二极管的电路分析方法1）理想模型ui-VDD>0.7V时，二极管导通，uo=5.7Vui-VDD<0V时，二极管截止，uo=ui

2）恒压降模型ui-VDD>0V时，二极管导通，uo=5Vui-VDD<0.7V时，二极管截止，uo=ui

OtuOOtui558OtuOOtui5.75.78——二极管的电路分析方法

二极管的应用

图示理想二极管电路,输入为正弦电压,求输出电压uo波形二极管半波整流整流电路ui>0时，二极管导通uo=ui

ui<0时，二极管截止

uo=0U阳

=ui

；U阴=0uiuott

二极管的应用限幅电路D1D2uiuORUC1UC2③

-UC2<ui<UC1时:①

ui>UC1时:uO=UC1D1导通D2截止D1、D2均截止uO=ui②

ui<-UC2时:D2导通D1截止uO=-UC2OtuOOtuiUC1–UC2UC1–UC2双向限幅如果断开D1会怎样？反向限幅二极管的应用[例]

试求图所示电路中

U