二極管及應用PPT學習教案

1、會計學1二極管及應用二極管及應用將將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。小功率小功率二極管二極管大功率大功率二極管二極管穩(wěn)壓穩(wěn)壓二極管二極管發(fā)光發(fā)光二極管二極管第1頁/共13頁點接觸型：結面積小點接觸型：結面積小，結電容小，故結允，結電容小，故結允許的電流小，最高工許的電流小，最高工作頻率高。作頻率高。面接觸型：結面積大面接觸型：結面積大，結電容大，故結允，結電容大，故結允許的電流大，最高工許的電流大，最高工作頻率低。作頻率低。平面型：結面積可小平面型：結面積可小、可大，小的工作頻、可大，小的工作頻率高，大的結允許的率高，大的結允許的電流大。電流大。

2、第2頁/共13頁材料材料開啟電壓開啟電壓導通電壓導通電壓反向飽和電流反向飽和電流硅硅Si0.5V0.50.8V1A以下鍺鍺Ge0.1V0.10.3V幾十A)(ufi 開開啟啟電電壓壓反向飽反向飽和電流和電流擊穿擊穿電壓電壓mV)26( ) 1e (TSTUIiUu常溫下溫度的溫度的電壓當電壓當量量二極管的電流與其端電壓的關系稱為伏安特性。二極管的電流與其端電壓的關系稱為伏安特性。第3頁/共13頁TeSTUuIiUu，則若正向電壓) 1e (TSUuIi2. 伏安特性受溫度影響伏安特性受溫度影響T（）在電流不變情況下管壓降在電流不變情況下管壓降u 反向飽和電流反向飽和電流IS，U(BR) T（）

3、正向特性左移正向特性左移，反向特性下移，反向特性下移正向特性為正向特性為指數曲線指數曲線反向特性為橫軸的平行線反向特性為橫軸的平行線增大增大1倍倍/10STIiUu，則若反向電壓第4頁/共13頁理想理想二極管二極管近似分析近似分析中最常用中最常用理想開關理想開關導通時導通時 UD0截止時截止時IS0導通時導通時UDUon截止時截止時IS0導通時導通時i與與u成線性關系成線性關系應根據不同情況選擇不同的等效電路！應根據不同情況選擇不同的等效電路！1. 將伏安特性折線化？100V？5V？1V？第5頁/共13頁7【例 4.3.1】電路如圖 (a) 所示，計算二極管中的電流 ID 。已知二極管的導通電

4、壓UD(on) = 0.6 V，交流電阻 rD 近似為零。 (b ) 0 .6 V 6 V 6 V R1 2 k R2 1 k I1 I2 (a ) 6 V 6 V R1 2 k R2 1 k A ID ID D E E E E 解：可以判斷二極管處于導通狀態(tài)，將相應的電路模型代入，得到圖 (b) 。節(jié)點 A 的電壓 UA E I1R1 I2R2 E +UD(on) 5.4 ，解得 I1 5.7 mA，I2 5.4 mA，于是 ID I1 +I2 11.1 mA 。第6頁/共13頁Q越高，越高，rd越小。越小。 當二極管在靜態(tài)基礎上有一動態(tài)信號作用時，則可將二極當二極管在靜態(tài)基礎上有一動態(tài)信號

5、作用時，則可將二極管等效為一個電阻，稱為動態(tài)電阻，也就是微變等效電路。管等效為一個電阻，稱為動態(tài)電阻，也就是微變等效電路。ui=0時直流電源作用時直流電源作用小信號作小信號作用用靜態(tài)電流靜態(tài)電流DTSTQSTQQDTDTddIUeIUeIUiuiurUUUu第7頁/共13頁DTDDdIUiur根據電流方程，第8頁/共13頁10二極管應用電路舉例 一、整流電路 例分析圖 (a) 所示的二極管整流電路的工作原理，其中二極管D的導通電壓UD(on) = 0.7 V，交流電阻rD 0。輸入電壓ui的波形如圖 (b) 所示。 RL D +ui +uo t ui 0 t 0 (a) (b) 0.7 V u

6、o (c) uo ui 0 0.7 V 1 解：當ui 0.7 V時，D處于導通狀態(tài)，等效成短路，所以輸出電壓uo = ui；當ui 2.7 V時，D導通，所以uo = 2.7 V；當ui 2.7 V時，D截止，其支路等效為開路，uo = ui。于是得到uo的波形，如圖 (c) 所示，該電路把ui超出2.7 V的部分削去后輸出，是上限幅電路。 第10頁/共13頁12例二極管限幅電路如圖 (a) 所示，其中二極管D1和D2的導通電壓UD(on) = 0.3 V，交流電阻rD 0。輸入電壓ui的波形在圖 (b) 中給出，作出輸出電壓uo的波形。 R E + ui + uo t ui (V ) 0

7、(a ) (b ) 2 V D2 5 5 2 .3 t uo (V ) 0 (c) E 2 V D1 2 .3 2 .3 2 .3 首先判斷二極管是導通或截止.解：當ui - 2.3 V時，D1截止，支路等效為開路，uo = ui。所以D1實現了下限幅；當ui 2.3 V時，D2導通，uo = 2.3 V；當ui 2.3 V時，D2截止，支路等效為開路，uo = ui。所以D2實現了上限幅。綜合uo的波形如圖 (c) 所示，該電路把ui超出 2.3 V的部分削去后進行輸出，完成雙向限幅。 第11頁/共13頁13三、電平選擇電路 例圖 (a) 給出了一個二極管電平選擇電路，其中二極管D1和D2為理想二極管，輸入信號ui1和ui2波形如圖 (b) 所示。分析電路的工作原理，并作出輸出信號uo的波形。 R E ui2 uo t ui1 0 (a ) D1 ui1 D2 t ui2 0 t uo 0 (b ) 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 解:當tT1