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二极管基本电路及其分析方法 简单二极管电路的图解分析方法 二极管电路的简化模型分析方法 简单二极管电路的图解分析方法二极管是一种非线性器件,因而其电路一般要采用非线性电路的分析方法,相对来说比较复杂,而图解分析法则较简单, 但前提条件是已知二极管的 V -I 特性曲线。例 电路如图所示,已知二极管的 V-I 特性曲线、电源 VDD 和电阻R,求二极管两端电压 vD 和流过二极管的电流 iD 。解:由电路的 KVL 方程,可得 R Vi D DD Dv?? DD D D11VRR i???v即是一条斜率为-1/R 的直线,称为负载线 Q的坐标值( VD , ID)即为所求。 Q点称为电路的工作点 二极管电路的简化模型分析方法 V-I 特性的建模将指数模型分段线性化,得到二极管特性的等效模型。)1e( DSD?? TVIi v(1)理想模型(a)V-I特性(b)代表符号(c)正向偏置时的电路模型(d)反向偏置时的电路模型 二极管电路的简化模型分析方法 V-I 特性的建模(2)恒压降模型(a)V-I特性(b)电路模型(3)折线模型(a)V-I特性(b)电路模型 二极管电路的简化模型分析方法 V-I 特性的建模(4)小信号模型 vs =0 时, Q 点称为静态工作点,反映直流时的工作状态。)( 11 s DD D Dvv????VRR i vs =Vmsin ? t 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。 二极管电路的简化模型分析方法 V-I 特性的建模(4)小信号模型过Q点的切线可以等效成一个微变电阻 D D di r??? v即)1e( /SD D?? TVIi v根据得Q点处的微变电导 Qig D Ddd dv ? Q VT TV I /S De v? TV I D? d d1g r?则 DI V T?常温下( T=300K ) ) mA ( ) mV (26 DD dII Vr T?? QTV i D?(a)V-I特性(b)电路模型 二极管电路的简化模型分析方法 V-I 特性的建模(4)小信号模型特别注意: ?小信号模型中的微变电阻 r d与静态工作点 Q有关。?该模型用于二极管处于正向偏置条件下,且 v D >> V T。(a)V-I特性(b)电路模型 二极管电路的简化模型分析方法 (1)整流电路(a)电路图(b)vs和vo的波形 (2)静态工作情况分析 V0 D?V mA 1/ DD D??RVI理想模型(R =10k ?) 当V DD =10V 时, mA 93 .0/)( D DD D???RVVI恒压模型 D?V(硅二极管典型值) 折线模型 th?V(硅二极管典型值) mA 931 .0 D th DD D????rR VVI ?? Dr设 V69 .0 DD th D???rIVV 当V DD =1V 时, (自看) (a)简单二极管电路(b****惯画法