5.1.3 二极管的电路模型及电路分析

4
uI =12V：D导通 uO= uI/2=6V
–6
t
二、二极管的电路分析
P177 E5-4（开关）在题图所示电路中，试分别求出下列情
况下输出端F的电位及流过各元件(R、DA、DB)的电流。设
二极管的正向压降忽略不计。
12V
(1)VA=VB=0V; (2)VA=3V, VB=0V; (3)VA=VB=3V。
3. 折线模型
iD
0 Uth uD
等效
S Uth rD
二、二极管的电路分析
先定性 后定量
导通 定性分析：判断二极管的工作状态
截止
一般分析方法和步骤 ①将二极管断开； 定性分析 ②分析二极管阴阳两极接入点的电位大小或表达式； ③根据所选择的电路模型确定二极管的状态； 定量分析 ④由二极管的状态求解输出电压或电流。
DA、DB均导通 VF=3V, IR=9V/3.9kΩ=2.3mA，
IR=IB=12V/3.9kΩ=3.1mA IA=IB=1.15mA
二、二极管的电路分析
练习：P176 习题E5-1(a)
二极管电路如题图所示，忽略二极管的正向压降，试求 电压UO。
D1
D2
+
R+
12V -
+ 6V
UO
--
D1截止 D2导通 UO=12V
二、二极管的电路分析
补例5-1-1（限幅）二极管电路如图所示，D1和D2为理想
二极管，若输入电压uI=10sinωt V，试画出输出电压uO的
波形。
uI / V
R
10
+
+5Fra bibliotekD1D2
0
uI
uO
–5
t
5V -
-
–10 uO / V
5
uI > 5V：D1导通 D2截止 uO=5V –5
t
uI < 5V： D2导通 D1截止 uO=5V
二、二极管的电路分析
例5-1-1（限幅）二极管电路如图所示，D1和D2为理想二
极管，试画出10V≤uI ≤10V范围内的电压传输特性曲线
uO=f (uI) 。
R
uI
uI
uO / V
+
+
uI -
D1
D2
5V
5V uO
5V
5V
-
5
– 10 – 5
05
–5
10 uI / V
uI > 5V：D1导通 D2截止 uO=5V uI < 5V： D2导通 D1截止 uO=5V 5V<uI < 5V： D1、D2均截止 uO=uI
二极管伏安特性的等效模型。
1. 理想模型
iD
正向：管压降为0，电阻为0
S
0
uD 反向：电阻为无穷大，电流为0
等
S
效
S
一、二极管的电路模型
2. 恒压降模型
iD
0 UD uD
uD>UD：二极管导通，电阻为0 uD<UD：二极管截止，电流为0
等 效
S UD
管压降UD：硅0.7V，锗0.3V
一、二极管的电路模型
二、二极管的电路分析 作业：P176-177 习题E5-1、 E5-2、 E5-5
d1d2均截止uoui二二极管的电路分析理想uid2截止d1截止uivt0101055uovt55补例511限幅二极管电路如图所示d1和和d2为理想二极管若输入电压ui10sintv试画出输出电压uo的波形
5.1.3 二极管电路模型及电路分析
一、二极管的电路模型
将指数模型 iD ISS euD /VT 1 分段线性化，得到
5V<uI < 5V： D1、D2均截止 uO=uI
练习：P176 习题E5-3
在题图所示电路中, R=1kΩ, 输入电压uI的波形如右图所 示, 试画出输出电压uO的波形。二极管正向压降忽略不计。
+
2uI/3 D
R
uI/3
uI / V
12
uI
R
+
0
t
R uO
–12
-
-
uO / V
uI =12V：D截止 uO= uI/3=4V
(1)VA=VB=0V: DA、DB均导通
R 3.9kΩ
03V A
DA
120V IR IA
F
VF=0V, IR=12V/3.9kΩ=3.1mA，
30V DB 12V
IA=IB=1.55mA
B
IB
(2)VA=3V, VB=0V:
(3)VA=VB=3V:
DB优先导通 DA截止 VF=0V, IA=0A，