电子技术基础 模拟部分(第五版)第三章课件_精品.ppt
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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 * 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。 (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 (d)反向偏置时的电路模型 * 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 (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 0.7V 0.5V 0.7V 0.5V * 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,对直流Q点(VD,ID)称为静态工作点(图解法),反映直流时的工作状态。 对小信号:vs =Vmsin?t 时(VmVDD), 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对小信号的一个微变电阻 即 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 特别注意: 人为把直流信号和交流小信号分开,分别来考虑。 小信号模型中的微变电阻rd与静态工作点Q有关。 该模型用于二极管处于正向偏置条件下,且vDVT 。 (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 选理想模型 * 2.模型分析法应用举例 (2)静态工作情况分析 ①选理想模型 (R=10k?) 当VDD=10V 时, ②选恒压模型 (硅二极管典型值) ③选折线模型 (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 问题:那种模型更符合实际? * 2.模型分析法应用举例 (3)限幅电路 电路如图,R = 1kΩ,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 = 6sin?t V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(自学) 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)低电压稳压电路 + - * end 2.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 = 0.1sinwt 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。 * 3.5 特殊二极管 3.5.1 齐纳二极管(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 * 3.5.1 齐纳二极管(杂质浓度高) 1. 符号及稳压特性 利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。 * (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——?VZ 2. 稳压二极管主要参数 3.5.1 齐纳二极管 * 3. 稳压电路 正常稳压时 VO =VZ 3.5.1 齐纳二极管 * 3.5.2 变容二极管(高频选频) (a)符号 (b)结电容与电压的关系(纵坐标为对数刻度) * 3.5.3 肖特基二极管(电容效应小,适于高频) (a)符号 (b)正向V-I特性 * 3.5.4
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