《CH03-4~5二极管分析-医学资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CH03-4~5二极管分析-医学资料（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电子技术基础课程 模拟部分 2007 电气与信息工程系 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方法 3 4 2二极管电路的简化模型分析方法 要求 掌握二极管电路的简化模型分析方法 3 4 1简单二极管电路的图解分析方法 二极管是一种非线性器件 电路一般要采用非线性电路的分析方法 相对来说比较复杂 图解分析法则较简单 但前提条件是已知二极管的V I特性曲线 例3 4 1电路如图所示 已知二极管的V I特性曲线 电源VDD和电阻R 求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 解 由电路的KVL方程 可得 即 是一条斜率为 1 R的直线 称为负载线 Q的坐标值 VD I
2、D 即为所求 Q点称为电路的工作点 3 4 2二极管电路的简化模型分析方法 1 二极管V I特性的建模 将指数模型分段线性化 得到二极管特性的等效模型 3 4 2二极管电路的简化模型分析方法 1 二极管V I特性的建模 3 4 2二极管电路的简化模型分析方法 1 二极管V I特性的建模 4 小信号模型 vs 0时 Q点称为静态工作点 反映直流时的工作状态 vs Vmsin t时 Vm VDD 将Q点附近小范围内的V I特性线性化 得到小信号模型 即以Q点为切点的一条直线 3 4 2二极管电路的简化模型分析方法 1 二极管V I特性的建模 4 小信号模型 过Q点的切线可以等效成一个微变电阻 即
3、根据 得Q点处的微变电导 则 常温下 T 300K a V I特性 b 电路模型 3 4 2二极管电路的简化模型分析方法 1 二极管V I特性的建模 4 小信号模型 a V I特性 b 电路模型 3 4 2二极管电路的简化模型分析方法 2 模型分析法应用举例 1 整流电路 a 电路图 b vs和vo的波形 2 模型分析法应用举例 2 静态工作情况分析 1 理想模型 2 恒压模型 硅二极管典型值 3 折线模型 硅二极管典型值 设 a 简单二极管电路 b 习惯画法 2 模型分析法应用举例 3 限幅电路 电路如图 R 1k VREF 3V 二极管为硅二极管 分别用理想模型和恒压降模型求解 当vI 6
4、sin tV时 绘出相应的输出电压vO的波形 2 模型分析法应用举例 4 开关电路 电路如图所示 求AO的电压值 解 先断开D 以O为基准电位 即O点为0V 则接D阳极的电位为 6V 接阴极的电位为 12V 阳极电位高于阴极电位 D接入时正向导通 导通后 D的压降等于零 即A点的电位就是D阳极的电位 所以 AO的电压值为 6V 2 模型分析法应用举例 5 小信号工作情况分析 图示电路中 VDD 5V R 5k 恒压降模型的VD 0 7V vs 0 1sinwtV 1 求输出电压vO的交流量和总量 2 绘出vO的波形 直流通路 交流通路 静态 动态等概念 在放大电路的分析中非常重要 电子技术基础
5、课程 模拟部分 LiLi制作 湖南工程学院电气与信息工程系 第3章二极管基本电路及其分析方法1 半导体二极管的特性2 二极管基本电路及其分析方法 相关知识点复习 1 半导体二极管的特性 V I特性表达式 2 二极管基本电路及其分析方法 二极管是非线性器件 分析计算时 常把二极管的非线性伏安特性进行分段线性化处理 半导体二极管图片 普通二极管 稳压二极管 半导体二极管图片 发光二极管 整流二极管 半导体二极管图片 整流二极管 半导体二极管的型号 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下 半导体器件类型及型号可查手册 如 P 表普通二极管B或C 表变容二极管Z 表整流二极管W 表稳压二极管U 光电二
6、极管 本次课主要内容 3 5特殊二极管3 5 1稳压二极管3 5 2变容二极管3 5 3肖特基二极管3 5 4光电子器件光电二极管发光二极管3 激光二极管 学习方法及重点符号 工作段使用方法 1 稳压特性 稳压原理 反向击穿时 电流在很大范围内变化时 只引起很小的电压变化 正向部分与普通二极管相同 当反向电压加到一定值时 反向电流急剧增加 产生反向击穿 3 5 1稳压二极管 rZ VZ IZ 1 稳定电压VZ 2 动态电阻rZ 在规定的稳压管反向工作电流IZ下 所对应的反向工作电压 rZ VZ IZ 3 最大耗散功率PZM 4 最大稳定工作电流IZmax和最小稳定工作电流IZmin 5 稳定电
7、压温度系数 VZ表温度变化1 稳压值的变化量 2 特性参数 3 5 1稳压二极管 稳压管工作时应反接 并串入一只电阻 电阻的作用 1 限流作用 2 当输入电压或负载电流变化时 通过电阻上压降的变化 取出误差信号 起到稳压作用 应用举例 稳压电路 3 5 1稳压二极管 3 5 2变容二极管 a 符号 b 结电容与电压的关系 纵坐标为对数刻度 结电容随反向电压的增加而减少 2CB11 反向工作电压30V 总电容9 12pF应用 高频技术中 如电子调谐器 3 5 3肖特基二极管 SBD a 符号 b 正向V I特性 与普通二极管比较 1 电容效应小 适用于高频或开关状态 2 正向压降低 低于普通管0
8、 2V 3 5 4光电子器件 1 光电二极管 光敏二极管 受光器件 a 符号 b 电路模型 c 特性曲线 PN结反向偏置下工作 反向电流与光照度成正比 2DU1A 光电流大于80uA 暗电流 无光时 小于0 1A 应用 自动售粮机等 3 5 4光电子器件 2 发光二极管 LightEmittingDiode简称LED 符号 特点 工作时外加正向电压 正向导通压降1 2V 光的颜色取决于半导体的材料 光的强度与电流成正比 应用 2EF31A 极限工作电流30mA 红光 闪烁发光二极管 BTS 频率低 节日彩灯 胸花报警等 二极管应用 a b c d f g 5V 共阳极电路 共阴极电路 控制端为高电平对应二极管发光 控制端为低电平对应二极管发光 e 光电传输系统 发光二极管 光电二极管型光电耦合器GD211 光电传输系统 隔离放大 应用于高共模环境下的小信号测量 输入 输出和电源电路之间没有直接的电路耦合 旋转编码器的A相输出经过高速光耦TLP521隔离后 直接接到TMS320LF2407的QEP1引脚 3 5 4光电子器件 3 激光二极管 a 物理结构 b 符号 激光二极管发射的是红外线 应用举例 检测明暗变化 转换成强度不同的电流信号 通过比较器 转换成TTL电平给单片机 黑线 单片机读入1 今日作业 P973 4 5 A D 3 4 7
