1、2.4 二極管基本電路 一、二極管建模一、二極管建模( (思想：非線性思想：非線性 - - 線性線性) )1、理想模型、理想模型 2、恒壓降模型、恒壓降模型 3、折線模型、折線模型正向壓降為正向壓降為0，反向，反向電流為電流為0正向導通正向導通反向截止）反向截止）硅管正向壓降為硅管正向壓降為0.7V，鍺管正向壓降為鍺管正向壓降為0.3V。反向截止反向截止IUrD4.4.小信號模型小信號模型( (導數的概念導數的概念) )vs =0 時時, Q點稱為靜態工作點點稱為靜態工作點 ，反映直流時的工作狀態。，反映直流時的工作狀態。vs =Vmsint 時時VmVDD）, 將將Q點附近小范圍內的點附近小

2、范圍內的V-I 特性線性化，特性線性化，得到小信號模型，即以得到小信號模型，即以Q點為切點的一條直線。點為切點的一條直線。 過過Q點的切線可以等效成一點的切線可以等效成一個微變電阻個微變電阻DdDriu即即D/DS(e1)TUiIu根據根據得得Q點處的微變電導點處的微變電導DdDddQig uD/SeTVQTIUvDTIUdd1gr 那那么么DTUI常溫下常溫下T=300KT=300K）dDD26(mV)(mA)TUrIIDQTiU（aV-I特性特性 （b電路模型電路模型4.4.小信號模型小信號模型4.4.小信號模型小信號模型RsdsRdRuuRruiRr 根據二極管的小信號模型畫出電路的交流

3、通路，并根據二極管的小信號模型畫出電路的交流通路，并求出電阻求出電阻R R兩端的電壓和電流的表達式。兩端的電壓和電流的表達式。電路的交流通路電路的交流通路2.3.5二極管基本應用電路及分析方法二極管基本應用電路及分析方法2.2. 二極管限幅電路二極管限幅電路【例【例2.2】 圖示為二極管限幅電路圖示為二極管限幅電路R=1K，VREF=2V ，二極管為硅二極管，二極管為硅二極管，輸入信號為輸入信號為uI 。（1若若uI為為5V的直流信號，分別采用理想模型、恒壓降模型計算電流的直流信號，分別采用理想模型、恒壓降模型計算電流 和輸和輸出電壓出電壓 。（2若若uI =10sintV ，分別采用理想模型

4、和恒壓降模型求輸出電壓的波形。，分別采用理想模型和恒壓降模型求輸出電壓的波形。解：解：（1 1理想模型：理想模型： 恒壓降模型：恒壓降模型：IREFD5V 2V3mA1UVIRKOREF2VUVOREFD2V 0.7V2.7VUVUIREFDD5V2V0.7V2.3mA1UVUIRK（2 2） 采用理想模型采用理想模型 采用恒壓降模型采用恒壓降模型 解：解： 先斷開先斷開D，以，以O為基準電位，為基準電位， 即即O點為點為0V。 則接則接D陽極的電位為陽極的電位為-6V，接陰，接陰極的電位為極的電位為-12V。陽極電位高于陰極電位，陽極電位高于陰極電位，D接入時正向導通。接入時正向導通。導通后

5、，導通后，D的壓降等于的壓降等于0.7V，所以，所以，AO的電壓值為的電壓值為-6.7V。2.3.5二極管基本應用電路及分析方法二極管基本應用電路及分析方法【例【例2.32.3】二極管限幅電路如圖所示，求輸出電壓】二極管限幅電路如圖所示，求輸出電壓UAOUAO。2.3.5二極管基本應用電路及分析方法二極管基本應用電路及分析方法3.3.二極管開關電路二極管開關電路【例【例2.4】 二極管開關電路如圖所示，采用二極管理想模型，當二極管開關電路如圖所示，采用二極管理想模型，當UA 和和 UB分分別為別為0V或或3V時，求解時，求解 UA 和和UB不同組合時，輸出電壓不同組合時，輸出電壓 的值。的值。

6、UAUB二極管工作狀態UOD1D20V0V導通導通0V0V3V導通截止0V3V0V截止導通0V3V3V導通導通3V3.3 二極管應用電路舉例電流流向：電流流向：正半周：正半周：AD1RLD3B負半周：負半周：BD2RLD4A單向橋式全波整流單向橋式全波整流VDuiuoRE并聯二極管上限幅電路并聯二極管上限幅電路 VDuiuoER并聯二極管下限幅電路并聯二極管下限幅電路 VDuiuoR(a)上限幅EVDuiuoR(b)下限幅E串聯二極管限幅電路串聯二極管限幅電路VD1uiuoRE1VD2E2雙向限幅電路雙向限幅電路 二極管電路分析舉例二極管電路分析舉例例：分析圖示電路例：分析圖示電路理想模型：m

7、A10K1V10RUI恒壓降模型：IR10VU1kIR10VU1kIR10VU1kUonmA3 . 9K1V)7 . 010(RV)UonU(I例：圖示二極管限幅電路，例：圖示二極管限幅電路，R1k，UREF=2V，輸入信號為，輸入信號為ui。(1) 假設假設 ui為為4V的直流信號，分別采用理想模型、恒壓降模型計算電流的直流信號，分別采用理想模型、恒壓降模型計算電流I和和輸出電壓輸出電壓uo+-+UIuREFRiuO解：理想模型解：理想模型mA2k12VV4REFiRUuIV2REFoUu恒壓降模型恒壓降模型mA31k1V702VV4DREFi.RUUuI2.7V0.7VV2DREFoUUu（2如果如果ui為幅度為幅度4V的交流三角波，波形如圖的交流三角波，波形如圖b所示，分別采用理所示，分別采用理想二極管模型和恒壓降模型分析電路并畫出相應的輸出電壓波形。想二極管模型和恒壓降模型分析電路并畫出相應的輸出電壓波形。+-+UIuREFRiuO解：理想模型波形如圖所示）。解：理想模型波形如圖所示）。0-4V4Vuit2V2VuotuiUREF時，二極管正偏導通，時，二極管正偏導通，相當于短路，相當于短路，uo UREF；02.7Vuot0-4V4Vuit2.7V恒壓降模型波形如圖所示）。恒壓降模型波形如圖