二极管的基本应用二极管的大信号模型理想模型a伏安

1.2二极管的基本应用
1.2.1二极管的大信号模型
一、理想模型
（a ）伏安特性曲线 （b ）符号 (c)等效电路模型
图1理想二极管模型
二、恒压降模型
（a ）特性的折线近似（b ）等效电路模型
图2二极管恒压降模型
例1、硅二极管电路如图3所示，试求电路中电流Ⅰ1、Ⅰ
2、Ⅰo 和
输出电压U O 的值。

图3
解：V DD1>V DD2
U O = V DD1-U D(on)=1.5-0.7=14.3V
Ⅰo =mA R U L
o
8.4=
Ⅰ2 =mA R V U
DD o 3.22
=-
Ⅰ=Ⅰo +Ⅰ2 =7.1mA
练习：练习册第1页，第2题。

1.2.2二极管应用电路举例
一、二极管门电路
例2、二极管门电路如下图4所示，二极管均为理想的，当U A和U B分别为0V和5V时，分析电路的功能。

图4
当U A=U B=0V时，U o=0V
U A=0V、U B=5V时，U o=0V
U A=5V、U B=0V时，U o=0V
U A=5V、U B=5V时，U o=5V
当U A和U B都为高电压5V时，Y端输出高电压5V，只要有一个输入为低电压0V时，则输出为低电压0V，实现了与功能。

例3、理想二极管电路如图5所示，试求输出电压u O的值。

图5
解：V1导通V2、V3截止。

u O=6V。

二、整流电路
例4、二极管电路如图6（a）所示，已知输入电压u i为正弦波，幅度为15V，试画出输出电压u O的波形。

解：
（a）原理电路（b）u
i 正半周电路（c）u
i
负半周电路（d）输入、输出电压波形图6二极管桥式整流电路
三、限幅电路
例5、下图7(a)中已知u i=2sinωt(V)，二极管为硅管，其导通时管压降为0.7V；试画出输出电压u O的波形。

图7
解：采用恒压降模型可得等效电路如图6(b)所示。

根据输入波形可得图6(c)所示输出电压u O的波形，输出电压的幅度被限制在 0.7V之间。

1.2.3二极管的直流电阻和交流电阻
一、直流电阻
（a ）二极管电路 （b ）直流电阻和交流电阻
图8二极管的直流电阻和交流电阻 直流电阻Q Q D I U R =
二、交流电阻
r d ≈
D
T I U ≈)(26m A I m V D 二、 微变等效电路分析法
图9交、直流作用下的二极管电路
(a)电路 (b)电压、电流波形 例6、图9（a ）所示电路中，设二极管导通电压U D （on ）=0.7V, u i =5sin ωt(mV),C 对交流的
容抗近似为零，试求二极管两端的交流电压u d 和流过二极管的交流电流i d 。

（a ）电路 （b ）微变等效电路
图9 解：mA K V I D 72.15.2)7.05(=Ω
-=
r d ≈Ω==1.1572.126mA mV I U D T
作出图（a ）电路的微变等效电路如图（b ）所示。

u d =
31
.15105.21.15105.2101.1533=+⨯⨯⨯+i u sin t ω(mV) i d =
=d
d r u 0.2sin t ω(mA) 小结： 掌握二极管理想模型、恒压降模型及其应用、理解二极管电路图解法和微变等效电路分析法；。