《模电第五版第三章》-公开课件.ppt

3.5.1 稳压二极管 3. 稳压电路 正常稳压时 VO =VZ # 稳压条件是什么？ IZmin ≤ IZ ≤ IZmax # 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？ RL IO IR VO IZ IR VO RL发生变化： VI VO IZ IR VR VO VI发生变化： 例：稳压二极管的应用 RL ui uO R DZ i iz iL UZ 稳压二极管技术数据为：稳压值UZW=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，负载电阻RL=2k?，输入电压ui=12V，限流电阻R=200 ? 。若负载电阻变化范围为1.5 k? ~4 k? ，是否还能稳压？ RL ui uO R DZ i iz iL UZ UZW=10V ui=12V R=200 ? Izmax=12mA Izmin=2mA RL=2k? (1.5 k? ~4 k?) iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA） i= （ui - UZ）/R=（12-10）/0.2=10 （mA） iZ = i - iL=10-5=5 （mA） RL=1.5 k? , iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA） RL=4 k? , iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA） 负载变化,但iZ仍在12mA和2mA之间,所以稳压管仍能起稳压作用 3.5.3 光电子器件 反向电流随光照强度的增加而上升。 I U 照度增加 1.光电二极管 光电二极管是远红外接收管，是一种光能与电能转换器件，将接收到的光的变化转换为电流的变化。 有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似。 2.发光二极管 3.5.3 光电子器件 发光二极管的开启电压比普通二极管的大，红色的在1.6—1.8V，绿色的为2.2—2.4V。正向电流越大，发光越强。 (3) 平面型二极管 往往用于集成电路制造艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 (2) 面接触型二极管 PN结面积大，用于工频大电流整流电路。 (b)面接触型 (c)平面型 (4) 二极管的代表符号 半导体二极管图片 3.3.2 二极管的伏安特性 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 导通压降: 硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V 死区电压 硅管0.5V,锗管0.2V 3.3.3 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) 正向压降VF (5) 极间电容CB 3.4 二极管基本电路及其分析方法 3.4.1 二极管V- I 特性的建模 3.4.2 应用举例 3.4.1 二极管V- I 特性的建模 1. 理想模型 3. 折线模型 2. 恒压降模型 4. 小信号模型 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） 3.4.1 二极管V- I 特性的建模 3.4.2 应用举例 1. 二极管的静态工作情况分析 理想模型 （R=10k?） （1）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 （2）VDD=1V 时 （自学） 例2.4.2 提示 3.4.2 应用举例 2. 限幅电路 例1：二极管构成的限幅电路如图所示，R＝1kΩ，UREF=2V，输入信号为ui。 (1)若 ui为4V的直流信号，分别采用理想二极管模型、恒压源模型计算电流I和输出电压uo 解：（1）采用理想模型分析。 采用恒压源模型分析。 2 应用举例 （2）如果ui为幅度±4V的交流三角波，波形如图所示，分别采用理想二极管模型和恒压源模型分析电路并画出相应的输出电压波形。 解：①采用理想二极管 模型分析。波形如右所示。 0 -4V ui t 2V 2V uo t 0 2.7V uo t 0 -4V 4V ui t 2.7V ②采用恒压源模型分析，波形如右所示。 判断二极管在电路中的工作状态，常用的方法是： 先假设将二极管断开，求二极管正负极间的电压，若该电压大于二极管导通电压，则二极管处于正偏而导通；反之，则处于反偏而截止。 若电路中出现两个以上二极管，则承受正向电压较大者优先导通，然后根据电路情况，分析其它二极管工作