模拟电子电路2章2(XXXX02)西北工业大学.pptx

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1、2.3二极管2.3.2二极管的结构类型2.3.3二极管的特性曲线2.3.4晶体二极管的参数2.3.4二极管的基本应用电路2.3.5特殊二极管2.3.6稳压二极管及稳压电路晶体二极管的模型2.3.1{{{外特性分析方法特殊二极管12.3二极管2.3.1二极管的结构类型2.3.2二极管的特性曲线2.3.3二极管的参数22.3.1晶体二极管的结构类型在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。(1)点接触型二极管—PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。(a)点接触型二

2、极管的结构示意图3二极管的结构示意图(c)平面型(3)平面型二极管—往往用于集成电路制造工艺中。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4总结562.3.2晶体二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线晶体二极管的电路符号正向伏安特性曲线反向伏安特性曲线72.3.2晶体二极管的伏安特性曲线式中IS为反向饱和电流，UD为二极管两端的电压降，UT=kT/q称为温度的电压当量，k为玻耳兹曼常数，q为电子电荷量，T为热力学温度。对于室温（相当T=300K

3、），则有UT=26mV。根据理论推导，二极管的伏安特性曲线可用下式表示：8二极管的伏安特性曲线图示9(1)正向特性1、当0＜u＜UD(ON)时，正向电流为零，UD(ON)称为死区电压或开启电压。当u＞0即处于正向特性区域。正向区又分为两段：2、当u＞UD(ON)时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。UD(ON)10(2)反向特性当u＜0时，即处于反向特性区域。反向区也分两个区域：1、当UBR＜u＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS。２、当u≥UBR时，反向电流急剧增加，

4、UBR称为反向击穿电压。11在反向区，硅、锗二极管的特性有所不同。硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡，反向饱和电流也很小；锗二极管的反向击穿特性比较软，过渡比较圆滑，反向饱和电流较大。从击穿的机理上看，硅二极管若

5、UBR

6、≥7V时,主要是雪崩击穿；若

7、UBR

8、≤5V时,则主要是齐纳击穿。当在5V～7V之间两种击穿都有，有可能获得零温度系数点。(3)反向击穿特性12正向偏置二极管小功率正常工作时，管压降变化范围很小，硅二极管为：UD(ON)=0.5~0.7V锗二极管为：UD(ON)=0.１~0.３V硅二极管的反向饱和电流也

9、很小。０.1uA锗二极管的反向饱和电流较大。　几十uA132.3.3晶体二极管的参数1、最大整流电流IF二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大整流电流的平均值。2、反向击穿电压UBR二极管反向电流急剧增加时对应的反向电压值称为反向击穿电压VBR。143、反向电流IR5、最高工作频率fM在室温下，在规定的反向电压下，一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(A)级。fM与结电容有关，f>fM时，单向导电性便差。4、极间电容(反向恢复时间)152.4二极管基本电路及分析

10、方法二极管是一种非线性器件3.4.1二极管的图解分析162.4二极管基本电路及分析方法二极管是一种非线性器件,在大信号工作时，其非线性表现为单向导电性，而导通后所呈现的非线性往往是次要的。在不同条件下，可采用不同的近似方法来等效二极管。通常采用三种模型：１、理想模型２、简化模型３、折线模型3.4.2晶体二极管的模型172.4.1晶体二极管的模型一、理想模型正向：UD(on)=0反向：IR=0理想二极管：ui18二、恒压模型简化二极管：iuB0BUD(on)UD(on)正向：UD(on)=反向：IR=02.4.1晶体二极管的

11、模型19三、折线模型折线二极管：iuB0BUD(on)正向：UD(on)=反向：IR=0UD(on)rD2.4.1晶体二极管的模型20三、折线模型iuB0BUD(on)VD(on)rD2.4.1晶体二极管的模型212.4.2二极管基本应用电路一、整流二、限幅三、电平选择221、半波整流一、整流232、全波整流U2aU2bU2aU2bU2bU2aU2aU2bU2aU2b242、全波整流U2U2U2U22526当输入信号电压在一定范围内变化时,输出电压随输入电压相应变化；当输入电压超出该范围时,输出电压保持不变。将输出电压vo

12、开始不变的电压值称为限幅电平。当输入电压高于限幅电平时,输出电压保持不变的限幅称为上限幅。当输入电压低于限幅电平时,输出电压保持不变的限幅称为下限幅。二.限幅电路限幅的概念27并联二极管上限幅电路二、限幅改变Ｅ值就可改变限幅电平。28Ｅ＝０V,限幅电平为０V。uｉ＞０时二极管导通,uo＝０V；ui＜０V