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1、第 三 讲,2 半导体二极管及其基本电路（续）,2.1 半导体的基本知识,2.3 半导体二极管,2.4 二极管基本电路及其分析方法,2.5 特殊二极管,2.2 PN结的形成及特性,2.4.1 二极管V- I 特性的建模,2.4.2 应用举例,2.4 二极管基本电路及其分析方法,1. 理想模型,2.4.1 二极管V- I 特性的建模,二极管工作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。,即,根据,得Q点处的微变电导,则,常温下（T=300K）,2.4.1 二极管V- I 特性的建模（续）,4. 小信号模型,理想模型,恒压模型,（硅二极管典型值）,折线模型,（硅二极管典型值）,
2、设,2.4.2 应用举例,1. 二极管的静态工作情况分析,二极管静态工作点的图解分析法,直流负载线方程,开路电压点,短路电流点,思考题：用一个幅值远远小于VDD的正弦电压与VDD串联代替图中的VDD ，如何用图解法分析上述电路？,例2.4.2 提示,end,2.4.2 应用举例（续）,2. 限幅电路,2.5.1 稳压二极管,2.5.2 变容二极管,2.5.3 光电子器件,1. 光电二极管,2. 发光二极管,3. 激光二极管,2.5 特殊体二极管,(a)符号,(b) 伏安特性,2.5.1 稳压二极管,1. 符号及稳压特性,(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
3、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)稳定电压温度系数VZ,2.5.1 稳压二极管（续）,2. 稳压二极管主要参数,正常稳压时 VO =VZ,# 稳压条件是什么？,# 不加R可以吗？,# 上述电路VI为正弦波，且幅值大于VZ ， VO的波形是怎样的？,2.5.1 稳压二极管（续）,3. 稳压电路,稳压管的技术参数:,负载电阻 。,要求当输入电压由正常值发生20%波动时，负载电压基本不变。,解：令输入电压达到上限时，流过稳压管的电流为Izmax 。,求：电阻R和输入电压 ui 的正常
4、值。,方程1,稳压二极管的应用举例,令输入电压降到下限时，流过稳压管的电流为Izmin 。,方程2,联立方程1、2，可解得：,1、符号及电容-电压特性 P56 图2.5.4,2.5.2 变容二极管,2、结电容表达式,C(0)：v=0时的结电容 VO：PN结内建电位差 n：变容指数 突变结： n 1/2 缓变结： n 1/3 超突变结： n (1/2)6,1、光电二极管,反向电流随光照强度的增加而上升。,2.5.3 光电子器件,1）符号及伏安特性 P57 图2.5.5,2）分析要点 a.无光照，与普通二极管相同； b.有光照加反向电压，为光控恒流源； c.有光照无外加电压，为光电池， ？ 为正极。,P,2、发光二极管,2.5.3 光电子器件（续）,1）符号 P57 图2.5.6,3）分析要点 当正向电流足够大时，发出一定波长范围的光，发光颜色与材料相关，电特性与一般二极管类似，但正向压降比较大。,2）主要特性 P57 表2.5.2,4）应用举例 P58 图2.5.7 光电有线传输系统,3、激光二极管,2.5.3 光电子器件（续）,1）结构及符号 P58 图2.5.8,2）分析要点 在发光二极管的基础上增加光谐振腔，从而获得单色光。,3）应用 激光打印头、光盘驱动器、激光通信、激光测量。,课外作业,PP.6061 2.4.3, 2.4.13, 2.5.1,end,
