二极管基本电路及其分析方法

§1-4 二极管基本电路及其分析方法

1.4.1 二极管的等效模型

1、二极管的直流模型

1）理想开关模型

2）恒压降模型

3）3）折线模型

2、二极管的交流小信号模型

当在二极管的工作点上叠加有低频交流小信号电压ud时，只要工作点选择合适，且ud足够小，可以将Q点附近的特性曲线看成是线性的（线性化），则交流电压与电流之间的关系可以用一个电阻rd来表示。

rd——即为工作点处的交流电阻，rd=UT/ID。

注意：小信号模型只能表示交流电压与电流之间的关系，不能反映总的电压与电流的关系。

1.4.2 二极管的应用电路

二极管在低频电路和脉冲电路中常用于整流、限幅、钳位、稳压等波形变换和处理电路，在高频电路中常用于检波、调幅、混频等频率变换电路.

1、整流电路

2、二极管限幅电路

二极管的导通压降为UD=0.7V，

（1）|ui|< UD时， D1、D2 都截止，视为开路，输出为uo=ui。

（2）ui> UD时，D1截止，D2导通，输出为uo = 0.7V 。

（3）ui<-UD时，D2截止，D1导通，输出为uo = -0.7V 。

输出电压被限幅在±0.7V之间，是一个双向限幅电路。由于二极管在限幅时并非理想的恒压源，在限幅期间电压仍会有变化，所以二极管限幅为“软限幅”。限幅电路常用作波形变换和保护电路。

3、二极管钳位电路

钳位：把交流信号的顶部或底部固定在某个电位值上。

二极管钳位电路是改变信号直流成分的电路。

（1）ui负半周，二极管导通，uo=uD =0V，导通电阻RD很小， C被充电到ui的峰值。

（2）ui正半周，二极管反偏截止，C无法放电，输出电压为uo=ui+uC=5V。（3）下一个负半周，二极管上的电压为0，二极管截止，输出电压为uO=0V。此后，二极管保持截止状态，电容无法放电，相当于恒压源，输出电压为：uo=ui +2.5V，uo的底部被钳位于0V。