文档介绍:第2章半导体二极管及其基本应用电路
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根据导电能力的不同,物质可分为导体、半导体和绝缘体。
半导体材料具有与导体和绝缘体不同的导电特性:
—二极管未击穿时的反向电流。
4. 最高工作频率fM
—二极管工作的上限频率。
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二极管的等效电路
半导体二极管
理想模型
3. 折线模型
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二极管的等效电路
半导体二极管
vs =0 时, Q点称为静态工作点 ,反映直流时的工作状态。
vs =Vmsint 时(Vm<<VDD), 将Q点附近小范围内的V-I 特性线性化,得到小信号模型,即以Q点为切点的一条直线。
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过Q点的切线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)
(a)V-I特性 (b)电路模型
二极管的等效电路
半导体二极管
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二极管的等效电路
半导体二极管
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R两端的电压和电流的表达式。
电路的交流通路
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半导体二极管
1. 二极管整流电路
(a)电路图 (b)输入、输出波形
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半导体二极管
2. 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,输入信号为uI 。
(1)若uI为5V的直流信号,分别采用理想模型、恒压降模型计算电流 和输出电压 。
(2)若uI =10sinωtV ,分别采用理想模型和恒压降模型求输出电压的波形。
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半导体二极管
解:
(1)理想模型:
恒压降模型:
(2)
采用理想模型
采用恒压降模型
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解:
先断开D,以O为基准电位,
即O点为0V。
则接D阳极的电位为-6V,接阴极的电位为-12V。
阳极电位高于阴极电位,D接入时正向导通。
导通后,,所以,AO的电压值为-6V。
半导体二极管
【】二极管限幅电路如图所示,求输出电压UAO。
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半导体二极管
【】 二极管开关电路如图所示,采用二极管理想模型,当UA 和 UB分别为0V或3V时,求解 UA 和UB不同组合时,输出电压 的值。
UA
UB
二极管工作状态
UO
D1
D2
0V
0V
导通
导通
0V
0V
3V
导通
截止
0V
3V
0V
截止
导通
0V
3V
3V
导通
导通
3V
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稳压二极管的伏-安特性
稳压二极管
稳压管符号和等效电路
稳压管的伏安特性曲线
稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。
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稳压二极管的主要参数
稳压二极管
1 稳定电压UZ
4 动态电阻rZ
在规定的工作电流IZ下,所对应的反向工作电压。
rZ =UZ /IZ
3 额定功耗 PZmax
2 最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流 IZmin
5 温度系数
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稳压二极管基本应用电路
稳压二极管
1. 稳压原理
输入电压变化时:
负载变化时:
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稳压管的技术参数:
负载电阻RL