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1、2.4 二极管基本电路 一、二极管建模一、二极管建模(思想：非线性思想：非线性 -线性线性)1、理想模型、理想模型 2、恒压降模型、恒压降模型 3、折线模型、折线模型正向压降为正向压降为0，反向，反向电流为电流为0（正向导通（正向导通反向截止）反向截止）硅管正向压降为硅管正向压降为0.7V，锗管正向压降为，锗管正向压降为0.3V。反向截止。反向截止4.4.小信号模型小信号模型(导数的概念导数的概念)vs=0 时时,Q点称为静态工作点点称为静态工作点，反映直流时的工作状态。，反映直流时的工作状态。vs=Vmsin t 时（时（VmVDD）,将将Q点附近小范围内的点附近小范围内的V-I 特性线性化
2、，得到特性线性化，得到小信号模型，即以小信号模型，即以Q点为切点的一条直线。点为切点的一条直线。过过Q点的切线点的切线可以等效成一可以等效成一个微变电阻个微变电阻即即根据根据得得Q点处的微变电导点处的微变电导则则常温下（常温下（T T=300K=300K）（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型4.4.小信号模型小信号模型4.4.小信号模型小信号模型 根据二极管的小信号模型画出电路的交流通路，并根据二极管的小信号模型画出电路的交流通路，并求出电阻求出电阻R R两端的电压和电流的表达式。两端的电压和电流的表达式。电电路的交流通路路的交流通路2.3.5二极管基本应用电路及分析方法二极管基本应
3、用电路及分析方法2.2.二极管限幅电路二极管限幅电路【例例2.2】图示为二极管限幅电路图示为二极管限幅电路R=1K，VREF=2V，二极管为硅二极管，输，二极管为硅二极管，输入信号为入信号为uI。（1）若）若uI为为5V的直流信号，分别采用理想模型、恒压降模型计算电流的直流信号，分别采用理想模型、恒压降模型计算电流 和输和输出电压出电压。（2）若）若uI=10sintV，分别采用理想模型和恒压降模型求输出电压的波形。，分别采用理想模型和恒压降模型求输出电压的波形。解：解：（1 1）理想模型：）理想模型：恒压降模型：恒压降模型：（2 2）采用理想模型采用理想模型 采用恒压降模型采用恒压降模型 解
4、：解：先断开先断开D，以，以O为基准电位，为基准电位，即即O点为点为0V。则接则接D阳极的电位为阳极的电位为-6V，接阴，接阴极的电位为极的电位为-12V。阳极电位高于阴极电位，阳极电位高于阴极电位，D接入时正向导通。接入时正向导通。导通后，导通后，D的压降等于的压降等于0.7V，所以，所以，AO的电压值为的电压值为-6.7V。2.3.5二极管基本应用电路及分析方法二极管基本应用电路及分析方法【例例2.32.3】二极管限幅电路如图所示，求输出电压二极管限幅电路如图所示，求输出电压UAO。2.3.5二极管基本应用电路及分析方法二极管基本应用电路及分析方法3.3.二极管开关电路二极管开关电路【例例
5、2.4】二极管开关电路如图所示，采用二极管理想模型，当二极管开关电路如图所示，采用二极管理想模型，当UA 和和 UB分别分别为为0V或或3V时，求解时，求解 UA 和和UB不同组合时，输出电压不同组合时，输出电压 的值。的值。UAUB二极管工作状态UOD1D20V0V导通导通0V0V3V导通截止0V3V0V截止导通0V3V3V导通导通3V3.3 二极管应用电路举例电流流向：电流流向：正半周：正半周：AD1RLD3B负半周：负半周：BD2RLD4A单向桥式全波整流单向桥式全波整流并联二极管上限幅电路并联二极管上限幅电路 并联二极管下限幅电路并联二极管下限幅电路 串联二极管限幅电路串联二极管限幅电
6、路双向限幅电路双向限幅电路 二极管电路分析举例二极管电路分析举例例：分析图示电路例：分析图示电路理想模型：恒压降模型：IR10VU1kIR10VU1kIR10VU1kUon例：图示二极管限幅电路，例：图示二极管限幅电路，R1k，UREF=2V，输入信号为，输入信号为ui。(1)若若 ui为为4V的直流信号，分别采用理想模型、恒压降模型计算电流的直流信号，分别采用理想模型、恒压降模型计算电流I和输出和输出电压电压uo解：解：理想模型理想模型恒压降模型恒压降模型（2）如果）如果ui为幅度为幅度4V的交流三角波，波形如图（的交流三角波，波形如图（b）所示，分别采用理想）所示，分别采用理想二极管模型和恒压降模型分析电路并画出相应的输出电压波形。二极管模型和恒压降模型分析电路并画出相应的输出电压波形。解：理想模型（波形如图所示）。解：理想模型（波形如图所示）。0-4V4Vuit2V2VuotuiUREF时，二极管正偏导通，相时，二极管正偏导通，相当于短路，当于短路，uo UREF；02.7Vuot0-4V4Vuit2.7V恒压降模型（波形如图所示）。恒压降模型（波形如图所示）。uiUREF+Uon时，二极管正偏导通，时，二极管正偏导通，相当于短路，相当于短路，uo=UREF+Uon；写出图示各电路的输出电压值，写出图示各电路的输出电压值，设二极管导通电压设二极管导通电压UD0.7V。