本文格式为Word版，下载可任意编辑模拟电子技术基础第三讲 二极管电路的分析 模拟电子技术根基 第2章 半导体二极管及其根本电路 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 半导体的根本学识 PN结 半导体二极管 二极管根本电路及分析方法 特殊二极管 模拟电子技术根基 二极管根本电路及其分析方法( 2.4 二极管根本电路及其分析方法(*) 2.4.1 二极管V- I 特性的建模直流模型(梦想模型、恒压降模型、 直流模型(梦想模型、恒压降模型、 折线模型、指数模型) 折线模型、指数模型) 交流模型： 交流模型：小信号模型 2.4.2 应用举例 模拟电子技术根基 2.4.1 二极管V- I 特性的建模 一、直流模型 1、直流梦想模型 2、直流恒压降模型 3、直流折线模型 4、直流指数模型 模型越来越切实，但是计算越来越繁杂 直流模型用在直流电源作用的电路中 模拟电子技术根基 1、 直流梦想模型 、正偏时导通，管压降为0V,电流抉择于外电路 正偏时导通，管压降为0V, 0V 反偏时截止，电流为0 反偏时截止，电流为0,两端电压抉择于外电路 模拟电子技术根基 2 直流恒压降模型 管子导通后,管压降认为是恒定的, 管子导通后,管压降认为是恒定的,典 型值为0.7V 0.7V。
型值为0.7V 模拟电子技术根基 3、直流折线模型 、 管压降不是恒定的, 管压降不是恒定的,而是随电流 的增加而增加 的增加而增加 rD电阻这样来估算： 0.7V 0.5V rD = = 200 1mAVth是二极管的门坎电压 Vth = 0.5V 模拟电子技术根基 4、 直流指数模型 i D = I S (e v D / VT 1) 模拟电子技术根基 二、交流模型(小信号模型) 交流模型( 信号模型)二极管工作在正向特性的某一小范围内时， 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 其正向特性可以等效成一个微变电阻 小：能够把曲线看成直 线，而误差能够忍受 即 rd = v D i D 根据 i D = I S ( e v D / VT 1) 得Q点处的微变电导 点处的微变电导 di D gd = dv D那么 rd = Q I S v D / VT e = VT Q ID = VT 1 VT = gd I D 常温下( 常温下(T=300K) ) VT 26(mV ) rd = = I D I D (mA ) 留神：二极管的交流模型用在交流小信号电源作用的电路中 交流模型用在交流小信号电源作用的电路中 模拟电子技术根基 2.4.2 应用举例二极管在某个电路中可以这样来使用：1、当作非线性电阻来使用，即全体时间内全部在正向导通区 2、当作开关来使用，即某段时间内导通，某段时间内截止 3、当作开关来使用，即在全体时间内均导通 4、当作开关来使用，即在全体时间内均截止 5、当作小电压稳压器件来使用，即全体时间内全部在正向导通区 6、当作大电压稳压器件来使用，即全体时间内全部在反向击穿区 一、用二极管直流模型来分析电路 二、用二极管交流模型来分析电路 模拟电子技术根基 一、用二极管直流模型来分析电路 例1 求电路的ID和VD在两种处境下计算: ,已知R=10K (1) VDD =10V (2) VDD =1V 模拟电子技术根基 解:由于只有直流电压源作用， 所以使用直流模型。
(1)VDD=10V 时 ) 1) 二极管使用直流梦想模型VDD iD + 首先：将原始电路中的二极管用它的梦想模型代替，得到右侧的电路 然后：判断梦想二极管的状态(导通或截止)方法：将梦想二极管 判断梦想二极管的状态(导通或截止) 梦想二极管的状态断开，求阳极和阴极的电位差，若0,那么梦想二极管正向导通；若0, 那么梦想二极管反向截止； 在此题目中梦想二极管正向导通，用梦想的导线代替二极管 υD VD = 0 V I D = VDD / R = 1 mA 模拟电子技术根基 2)二极管使用直流恒压降模型 ) 首先：将原始电路中的二极管用它的直流恒压降 直流恒压降模型代替，得到右侧的电路 直流恒压降iD VDD 然后：判断梦想二极管的状态(导通或截止)方法：将梦想二极管断开， 判断梦想二极管的状态(导通或截止) 梦想二极管的状态+ 求阳极和阴极的电位差，若0,那么梦想二极管正向导通；若0,那么梦想二极 管反向截止 在此题目中梦想二极管正向导通，用梦想的导线代替二极管VD υD 硅二极管典型值) VD = 0.7 V (硅二极管典型值) I D = (VDD VD ) / R = 0.93 mA 模拟电子技术根基 3) 二极管使用直流折线模型 VDD 首先：将原始电路中的二极管用它的直流折线 直流折线模型代替，得到右侧的电路 直流折线 然后：判断梦想二极管的状态(导通或截止)。
方法：将梦想二极管断 判断梦想二极管的状态(导通或截止) 梦想二极管的状态开，求阳极和阴极的电位差，若0,那么梦想二极管正向导通；若0, 那么梦想二极管反向截止 在此题目中梦想二极管正向导通，用梦想的导线代替二极管 iD + Vth rD υD 硅二极管典型值) Vth = 0.5 V(硅二极管典型值) 设 rD = 0.2 k VD = Vth + I D rD = 0.69 V VDD Vth ID = = 0.931 mA R + rD 模拟电子技术根基 (2)VDD=1V 时 ) 1) 二极管使用直流梦想模型梦想模型 VDD iD 首先：将原始电路中的二极管用它的梦想模型代替，得到右侧的电路+ 然后：判断梦想二极管的状态(导通或截止)方法：将梦想二极管 判断梦想二极管的状态(导通或截止) 梦想二极管的状态断开，求阳极和阴极的电位差，若0,那么梦想二极管正向导通；若0, 那么梦想二极管反向截止 在此题目中梦想二极管正向导通，用梦想的导线代替二极管υD VD = 0 V I D = VDD / R = 0.1 mA 模拟电子技术根基 2)二极管使用直流恒压降模型 ) 首先：将原始电路中的二极管用它的直流恒压降 直流恒压降模型代替，得到右侧的电路 直流恒压降iD VDD 然后：判断梦想二极管的状态(导通或截止)。
方法：将梦想二极管断开， 判断梦想二极管的状态(导通或截止) 梦想二极 管的状态+ 求阳极和阴极的电位差，若0,那么梦想二极管正向导通；若0,那么梦想二极 管反向截止 在此题目中梦想二极管正向导通，用梦想的导线代替二极管VD υD 硅二极管典型值) VD = 0.7 V (硅二极管典型值) I D = (VDD VD ) / R = (1 0.7) / 10 K = 0.03 mA 模拟电子技术根基 3) 二极管使用直流折线模型 首先：将原始电路中的二极管用它的直流折线 直流折线模型代替，得到右侧的电路 直流折线iD VDD 然后：判断梦想二极管的状态(导通或截止)方法：将梦想二极管断 判断梦想二极管的状态(导通或截止) 梦想二极管的状态开，求阳极和阴极的电位差，若0,那么梦想二极管正向导通；若0, 那么梦想二极管反向截止Vth + υD 在此题目中梦想二极管正向导通，用梦想的导线代替二极管rD 硅二极管典型值) Vth = 0.5 V(硅二极管典型值) 设 r = 0.2 k D VDD Vth 1 0.5 ID = = = 0.049 mA R + rD 10 + 0.2 VD = Vth + I D rD = 0.5 + 0.049 0.2 = 0.5098 V 模拟电子技术根基 1) 二极管使用直流梦想模型梦想模型 VDD=10V 时 VDD=1V 时当电源电压远大于 二极管管压降的情 况下，恒压降模型 就可以取得对比合 理的结果 I D = 1 mA2)二极管使用直流恒压降模型 ) VDD=10V 时 硅二极管典型值) VD = 0.7 V (硅二极管典型值) VD = 0 V VD = 0 V I D = 0.1 mA当电源电压较低时， 就务必使用折线模 型才可以取得对比 合理的结果 VDD=1V 时 硅二极管典型值) VD = 0.7 V (硅二极管典型值) I D = 0.93 mA3) 二极管使用直流折线模型 VDD=10V 时 I D = 0.03 mA梦想模型计算最简 单，但是误差最大 VDD=1V 时 此题目中，二极管当作 开关来使用， 即在全体时间内均导通 I D = 0.931 mAVD = 0.69 V I D = 0.049 mAVD = 0.5098 V — 9 —。