二極管基本電路及其分析方法1、二極管電路的分析概述應用電路舉例例2.4.2（習題2.4.12）習題2.4.5整流 限幅習題2.4.6初步分析——依據二極管的單向導電性D導通：vO

=vI

-vDD截止：vO

=0D導通：vO

=vDD截止：vO

=vI左圖中圖顯然，vO

與

vI

的關系由D的狀態決定而且，D處于反向截止時最簡單！分析思路任務：求vD、iD目的：（1）確定電路功能，即信號vI傳遞到vO

，有何變化？ （2）D是否安全。首先，判斷D的狀態？若D反向截止，則相當于開路（iD

0，ROFF

∞）；若D正向導通，則？正向導通分析方法：圖解法等效電路（模型）法——

將非線性

線性先靜態（直流），后動態（交流）靜態：vI

=0（正弦波過0點）動態：vI

01、二極管電路的分析概述2、二極管狀態判斷例1：2CP1（硅），IF=16mA，VBR=40V。求VD、ID。(a)(b)(c)(d)正偏正偏反偏反偏iD

>IF？D反向截止ID=0VD=-10VD反向擊穿iD

=

？vD

=

？二極管狀態判斷方法假設D截止（開路），求D兩端開路電壓普通：熱擊穿－損壞齊納：電擊穿VD=-VBR=-40VVD>0VD正向導通？-VBR<VD

0VD反向截止，ID=0VD

-VBRD反向擊穿，VD=-VBRD正向導通？D正向導通！

2、二極管狀態判斷例2.習題2.4.3電路如圖所示，判斷D的狀態解：先斷開D，求二極管端電壓則接D陽極的電位為-6V，接陰極的電位為-12V。導通后，D的壓降等于零，即A點的電位就是D陽極的電位。所以，AO的電壓值為-6V。以O為基準電位，既O點為0V。VD=-6V-(-10V)=6V>0

D接入時正向導通3、圖解分析法例1(a)圖例3：已知伏安特性，求VD、ID。線性線性：vD

=

VI-iDR非線性：非線性聯立求解，可得VD、ID圖解法直線與伏安特性的交點圖解法關鍵——畫直線又稱為負載線vD

=

0iD

=

VI/R=1mAvD

=

1ViD

=(VI-vD)/R=0.9mA靜態工作點QVD0.7VID0.95mA解3、圖解分析法例4：已知伏安特性，求vD、iD。iD=ID+DiDuD=vD+DuD

vi=

1Vsin

tVI=

10V，VD0.7VID0.95mA靜態分析ui=0動態分析VI=0疊加原理3、圖解分析法例4：已知伏安特性，求vD、iD。vi=

1Vsin

tVI=

10V，負載線：線性：vD

=

VI+vi-iD

R即：iD=ID+DiD

=0.95mA+0.1mAsin

tvD

0.7V4、等效電路（模型）分析法（2.4.1二極管V-I特性的建模）

(1)理想模型(3)折線模型(2)恒壓降模型VD=0.7V（硅）VD=0.2V（鍺）Vth

=0.5V（硅）Vth=0.1V（鍺）

（4）小信號模型

二極管工作在正向特性的某一小范圍內時，其正向特性可以等效成一個微變電阻。即根據得Q點處的微變電導常溫下（T=300K）4、等效電路（模型）分析法5、應用電路分析舉例(1)二極管的靜態工作情況分析理想模型（R=10k

）（a）VDD=10V時恒壓模型（硅二極管典型值）折線模型（硅二極管典型值）設（b）VDD=1V時（自看）例2.4.2提示

5、應用電路分析舉例(2)限幅電路5、應用電路分析舉例例4中，求

vD、

iD。vi=

1Vsin

tVI=

10V，VD0.7VID0.93mA靜態分析ui=0動態分析VI=0疊加原理(3)小信號分析小結{end}假設D截止（開路），求D兩端開路電壓VD

0.7VD正向導通-VBR<VD

0.7VD反向截止ID=0(開路)VD

-VBRD反向擊穿VD=-VBR(恒壓)VD=0.7V(恒壓降)將不同狀態的等效電路（模型）帶入原電路中，分析vI和vO

的關系狀態等效電路條件畫出電壓波形和電壓傳輸特性特殊情況：求

vD（波動）小信號模型和疊加原理恒壓降模型2.5特殊二極管

2.5.1

穩壓二極管（齊納）

2.5.2

變容二極管

2.5.3

光電子器件1.光電二極管2.發光二極管3.激光二極管反向擊穿狀態反向截止，利用勢壘電容反向截止，少子漂移電流特殊材料，正向導通發光2.5.1穩壓二極管1.符號及穩壓特性(a)符號(b)伏安特性

利用二極管反向擊穿特性實現穩壓。穩壓二極管穩壓時工作在反向電擊穿狀態（齊納擊穿）。(1)穩定電壓VZ(2)動態電阻rZ

在規定的穩壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓。rZ=

VZ/

IZ(3)最大耗散功率

PZM(4)最大穩定工作電流

IZmax

和最小穩定工作電流IZmin(5)穩定電壓溫度系數——

VZ2.穩壓二極管主要參數2.5.1