模电课件1汇编

第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：电路如图所示，已知发光二极管的导通电压UD=1.6V，正向电流
为5 ~ 20mA时才能发光。试问： （1）开关处于何种位置时发光二极管可能发光？ （2）为使发光二极管发光，电路中R的取值范围为多少？
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：在图示电路中，发光二极管导通电压UD＝1.5V，正向电流在5～
讨论：解决两个问题
• 如何判断二极管的工作状态？ • 如何选用二极管的等效电路？
第1章 半导体二极管及其应用电路
若V与uD可比，则需图解：
实测特性
Q
uD V iD R
对于V 和ui，二极管的 模型有什么不同？
第1章 半导体二极管及其应用电路
问题
• 如何从PN结的电流方程来理解其伏安特性曲线和温度对 伏安特性的影响？ • 为什么结面积小的二极管的整流平均电流IF小，而最高工 作频率fH高？结面积大的二极管的整流平均电流IF大，而 最高工作频率fH低？ • 二极管有几种折线化的伏安特性？它们分别适用于什么 应用场合？ • 什么是二极管的微变等效电路？什么情况下应用二极管 的微变等效电路来分析电路？ • 能否将1.5V的电池直接以正向接法接到二极管两端？为什 么？
第1章 半导体二极管及其应用电路
第1章 半导体二极管及其应用电路
§1.1 半导体基础知识
§1.2
§1.3
半导体二极管
稳压二极管
§1.4
二极管典型应用电路
2. 二极管的微变等效电路
第1章 半导体二极管及其应用电路
当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，可将二极管等效为一个电阻，称 为动态电阻，也就是微变等效电路。 ui=0时直流电源作用
讨论：电路如图所示，已知u =5sint
i
画出u 与uo的波形，并标出幅值。
i
(V)，二极管导通电压UD=0.7V。试
ui/V
5V
O
‒5V
t
第1章 半导体二极管及其应用电路
Biblioteka Baidu
讨论：电路如图所示，其输入电压u 和u 的波形如图所示，二极管导通电压
I1 I2
UD=0.7V。试画出uO的波形，并标出幅值。
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：在图示稳压管稳压电路中，已知稳压管的稳定电压UZ=6V，最小
稳定电流Izmin=5mA，最大稳定电流Izmax=25mA；负载电阻RL=600。求 解限流电阻R的取值范围。
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：在图示稳压管稳压电路中，已知稳压管的稳定电压UZ=6V，最小
稳定电流Izmin=5mA，求电路中UO1和UO2各为多少伏？
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：在图示稳压管稳压电路中，已知稳压管的稳定电压UZ=6V，最小
稳定电流Izmin=5mA，最大稳定电流Izmax=25mA。 （1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值。 （2）若UI=35V时负载开路，则会出现什么现象？为什么？
15mA时才能正常工作。试问： （1）开关S在什么位置时发光二极管才能发光？ （2）R的取值范围是多少？
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为5V和9V，正向导通电
压为0.7V。试问： （1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ （2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？
§1.4
二极管典型应用电路
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：电路如图所示，二极管导通时UD=0.7V。试求解电路的输出电压。
+
R
+
D1
D2 Uo
UO _
5V 3V 2V
-
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：电路如图所示，二极管导通时UD=0.7V。求各电路的输出电压。
第1章 半导体二极管及其应用电路
第1章 半导体二极管及其应用电路
§1.3
稳压二极管
一、稳压二极管的工作原理 二、稳压二极管的主要参数
一、稳压二极管的工作原理
第1章 半导体二极管及其应用电路
稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内，端电压几乎不变，表现出稳压 特性。因而广泛用于稳压电源与限幅电路之中。
二、稳压二极管的主要参数
稳定电压UZ、稳定电流IZ 动态电阻 rz＝ΔUZ /ΔIZ 若稳压管的电流太小则不稳压，电流太大则会因功耗过大而损坏， 因而稳压管电路中必需有限制稳压管电流的限流电阻！ 最大功耗 PZM＝ IZM UZ
讨论：电路如图所示，已知ui=10sint(V) ，E=5V，二极管为理想元件，画出
ui与uo的波形，并标出幅值。 + uo
E
ui/V 10V
O
‒10V uo/V
t
－
O
t
根据二极管电流方程
i D I S (e
uD UT
1)
ui
O
u D U T rd iD ID
Q越高，rd 越小。
t
uD
UD
O
t
第1章 半导体二极管及其应用电路
四、二极管的主要参数 • • • • 最大整流电流IF：最大平均值 最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS 最高工作频率fM：因PN结有电容效应
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：电路如图所示，已知ui=5sint(V)，画出uo波形。二极管为理想元
件。
ui/V 5V
O
‒5V uo/V
t
O
t
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：二极管电路如图所示，考虑二极管的正向压降为0.7V，求输出电压Uo 。
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：电路如图所示，已知ui=10sint(V)，画出ui与uo的波形。设二极
管正向导通电压可忽略不计。
第1章 半导体二极管及其应用电路
讨论：电路如图所示，已知u =5sint
i
画出u 与uo的波形，并标出幅值。
i
(V)，二极管导通电压UD=0.7V。试
ui/V
5V
O
‒5V
t
‒0.7
第1章 半导体二极管及其应用电路