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1、 3.3.2 二极管的伏安(V-I)特性二极管的伏安特性曲线可用下式表示硅二极管2CP10的V-I 特性锗二极管2AP15的V-I 特性正向特性反向特性反向击穿特性13.3.3 二极管的参数(1) 最大整流电流IF(2) 反向击穿电压VBR和 最 大反向工作电压VRM(3) 反向电流IR(4) 极间电容CJ（CB、 CD ）硅二极管2CP10的V-I 特性IR2(a) 势垒电容CB描述势垒区的空间电荷随电压变化而产生的电容效应。CB正比于PN结的面积S， 反比于耗尽区厚度。势垒电容与结电阻并联，它只有在外加电压改变时才起作用， 特别是外加电压的频率越高CB的作用就越明显。在PN结反向 偏置时作
2、用更明显。利用这种特性可做成各种变容二极管。3(b) 扩散电容CD扩散电容示意图C为CB与CD并 联的总效果。当PN结处于正向偏置时，扩散运动使多数载流子穿过PN结， 在对方区域PN结附近有高于正常情况时的电荷累积。存储电 荷量的大小，取决于PN结上所加正向电压值的大小。离结越 远，由于空穴与电子的复合，浓度将随之减小。若外加正向电压有一增量V，则相应的空穴（电子）扩散运动在结 的附近产生一电荷增量Q，二者之比Q/V为扩散电容CD。43.4 二极管的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53.4.1 简单二极管电路的图解分析方法二极
3、管是一种非线性器件，因而其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，而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。6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，ID）即为所求。Q点称为电路的工作点73.4.2 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。（1）理想模型 （a）V-I特性 （b）代表符号 （c）正向偏置时的电路模型
4、（d）反向偏置时的电路模型当电源电压远高于二极管的管压降时用此模型。83.4.2 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（2）恒压降模型（a）V-I特性 （b）电路模型 （3）折线模型（a）V-I特性 （b）电路模型 vD0.7 V，当 iD大于 或接近 1mA时 ，模型 合理， 应用最 广。rD,Vth具 有随机性Vth93.4.2 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 =Vmsint 时（VmVT 。 （a）V-I特性 （b）电路模型133.4.2 二极管电路的简化模型分
5、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142模型分析法应用举例（2）静态工作情况分析理想模型（R=10k） 当VDD=10V 时，恒压模型 （硅二极管典型值）折线模型（硅二极管典型值）设当VDD=1V 时， （自看）（a）简单二极管电路 （b）习惯画法 注意与上面结论有差别！152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 = 6sint V时，绘出相应的输出电压vO的波形。 162模型分析法应用举例（4）开关电路B,0V-12vA,3VDADBFR解：VB截止。D
6、A称为嵌位二极管，DB隔离二极管。电路如图所示，已知 VD=0.3V,求VF。例（5）低电压稳压电路 （自学 ） 利用的是二极管电流变化较大时其两端电压变化较小的原理 。172模型分析法应用举例（6）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 = 0.1sint V。（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。183.5 特殊二极管3.5.1 稳压二极管（齐纳二极管）1. 符号及稳压特性(a)符号(b) 伏安特性利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时
7、工作 在反向电击穿状态。管子的杂志浓度大 ，空间电荷区的电 荷密度大，空间电 场强。19(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)稳定电压温度系数2. 稳压二极管主要参数203. 稳压电路R可在VI或RL变化时，通过调 节自身压降而使VO稳定。正常稳压时 VO =VZ# # 稳压条件是什么？稳压条件是什么？IZmin IZ IZmax# # 不加不加R R可以吗？可以吗？# # 上述电路上述电路v vI I为正弦波，且幅
8、值为正弦波，且幅值 大于大于V VZ Z， v vOO的波形是怎样的？的波形是怎样的？RLIO IR VO IZ IRVO213.5.2 变容二极管对数坐标在高频技术中应用较多。例如：彩色电视中的电子调谐器，通过直流电压的控制改变 二极管的结电容从而改变振荡频率，实现频道选择。课下请看例题：3.5.1，掌握稳压管应用电路的计算。223.5.3 肖特基二极管（a）符号 （b）正向V-I特性特点：1、电容效应 非常小，适合 高频和开关状 态应用；2、正向导通 电压低，反向 击穿电压低。233.5.4 光电子器件1、光电二极管器件的PN结工作在反向偏置状态 ，电流随光照强度的增加而上升 。无光照242、发光二极管发光二极管常做为 显示器件，另一种 重要用途是将电信 号变为光信号，通 过光缆传输，然后 再用光电二极管接 收，再现电信号。252. 激光二极管（a）物理结构 （b）符号 在小功率光电设备中得到广泛应用。如：计算机 的光盘驱动器，激光打印机的打印头等.26第三章结束27
