《模拟电子元器件应用技术》-任务2-12

任务2二极管电路分析2．分析图示二极管只读存储电路中存储单元X1~X4所存储的信息。二、任务要求图2任务2二极管电路分析3．分析图示二极管限幅电路，在（a）、（b）二种接法下uO的波形。设二极管为理想元件（管压降为0），输入电压ui=6sinωt（V）。二、任务要求图3

（a）（b）任务2二极管电路分析4．分析图示二极管单相半波整流电路负载电阻RL上的电压。设输入电压ui为正弦波。二、任务要求图4任务2二极管电路分析5．分析图示二极管单相桥式全波整流电路的工作原理及负载RL的电压。二、任务要求图5三、相关知识1．二极管特性2．非正弦周期交流电的谐波分析法任务2二极管电路分析1．二极管的单向导电性二极管阳极电位高于阴极电位称正向偏置，反之称反向偏置。二极管正向偏置时导通，反向偏置时截止。（一）二极管特性任务2二极管电路分析2．二极管的开关特性二极管正向偏置电压高于其阈值电压（硅管0.5V，锗管0.1V）时，二极管导通，导通压降近似0.7V（硅管）或0.3V（锗管）。任务2二极管电路分析1．非正弦周期交流电的定义电压和电流等物理量的大小和方向随时间按非正弦周期规律变化的交流电，称非正弦周期交流电。如图示的方波、矩形波、三角波、脉动波等。（二）非正弦周期交流电的谐波分析法三角波方波/矩形波任务2二极管电路分析（二）非正弦周期交流电的谐波分析法脉动直流波1．非正弦周期交流电的定义电压和电流等物理量的大小和方向随时间按非正弦周期规律变化的交流电，称非正弦周期交流电。如图示的方波、矩形波、三角波、脉动波等。锯齿波任务2二极管电路分析（二）非正弦周期交流电的谐波分析法2．非正弦交流电的谐波分析法（1）理论依据：非正弦函数的傅立叶级数。任一非正弦周期函数都是由不同频率的正弦波叠加而成。都可以利用傅立叶级数展开方法，分解为一个常数与一个频率成算术级数的正弦级数之和。一般式为：A0—直流分量或恒定分量；—频率与f(ωt)同，称基波或一次谐波；—二次谐波；—k次谐波。任务2二极管电路分析（二）非正弦周期交流电的谐波分析法2．非正弦交流电的谐波分析法根据三角函数的二角和公式，任意k次谐波，可化为：令则非正弦周期函数的傅立叶级数另一种表达形式为：任务2二极管电路分析（二）非正弦周期交流电的谐波分析法2．非正弦交流电的谐波分析法（2）单相半波整流电压的傅立叶级数展开式：任务2二极管电路分析（二）非正弦周期交流电的谐波分析法2．非正弦交流电的谐波分析法（3）单相桥式全波整流电压的傅立叶级数展开式：任务2二极管电路分析（二）非正弦周期交流电的谐波分析法2．非正弦交流电的谐波分析法（4）非正弦周期交流电的有效值：①定义：与非正弦周期交流电热效应相等的直流量。确定。由式②计算公式：任务2二极管电路分析（二）非正弦周期交流电的谐波分析法2．非正弦交流电的谐波分析法（5）非正弦周期交流电的平均值：非正弦周期交流电在一个周期的平均值。理论上是非正弦周期量的绝对值在一周期内的平均值，即：实际与非正弦周期交流量的直流分量相等。任务2二极管电路分析四、任务实施1．分析图1所示二极管与门电路中二极管的工作状态及输出电位。图1UA/VUB/VD1D2UF/V00033033导通导通0.7导通截止0.7导通截止0.7导通导通3.7任务2二极管电路分析四、任务实施2．分析图2所示二极管只读存储电路中存储单元X1~X4所存储的信息。图2（1）电路结构：X1~X4：字线，与地址译码器输出连接，读操作时，对应字线为高电平。W1~W4：位线，通过电阻接地，当字线和位线间所接的二极管不导通时，位线为低电平。任务2二极管电路分析四、任务实施2．分析图2所示二极管只读存储电路中存储单元X1~X4所存储的信息。图2（2）存储信息：X1：1001；X2：1100；X3：0001；X4：0110。任务2二极管电路分析四、任务实施3．分析图3所示电路二极管限幅电路输出uO的波形。

（a）（1）图（a）中，二极管阴极电位为4V，故：当ui>4V时，二极管正向偏置导通，若忽略导通压降（0.7V或0.3V），uo≈4V；ui≤4V时二极管反向偏置截止，电路开路，电阻R中无压降，uo=ui。任务2二极管电路分析四、任务实施3．分析图3所示电路二极管限幅电路输出uO的波形。（1）图（a）中，二极管阴极电位为4V，故：当ui>4V时，二极管正向偏置导通，若忽略导通压降（0.7V或0.3V），uo≈4V；ui≤4V时二极管反向偏置截止，电路开路，电阻R中无压降，uo=ui。任务2二极管电路分析四、任务实施3．分析图3所示电路二极管限幅电路输出uO的波形。

（b）（1）图（b）中，二极管阳极电位为-4V，故：当ui<-4V时，二极管正向偏置导通，若忽略导通压降（0.7V或0.3V），uo=ui；ui≥-4V时，二极管反向偏置截止，电路开路，电阻R中无压降，uo≈-4V。任务2二极管电路分析四、任务实施3．分析图3所示电路二极管限幅电路输出uO的波形。

（b）（1）图（b）中，二极管阳极电位为-4V，故：当ui<-4V时，二极管正向偏置导通，若忽略导通压降（0.7V或0.3V），uo=ui；ui≥-4V时，二极管反向偏置截止，电路开路，电阻R中无压降，uo≈-4V。任务2二极管电路分析四、任务实施4．分析图4所示电路二极管单相整流电路负载电压uL。（1）工作原理：ui>0时，二极管导通，负载电阻RL中的电流为iL，方向从上至下；ui≤0时，二极管截止，负载电阻RL中的电流为0。（2）电压波形：负载电压波形如图所示。（3）电压平均值：为单相半波整流电路电压的直流分量，即：U0=0.45U。任务2二极管电路分析四、任务实施5．分析图5所示二极管单相桥式全波整流电路的工作原理及负载RL的电压。（1）工作原理：ui>0时，二极管D1和D3导通，电流iL从A点经D1从负载电阻RL的上方流向下方，经D3到B点形成回路；任务2二极管电路分析四、任务实施5．分析图5所示二极管单相桥式全波整流电路的工作原理及负载RL的电压。（1）工作原理：ui≤0时，二极管D2和D4导通，电流iL从B点经D2从负载电阻RL的上方流向下方，经D4到A点形成回路。任务2二极管电路分析四、任务实施5．分析图5所示二极管单相桥式全波整流电路的工作原理及负载RL的电压。（1）工作原理：ui>0时