【正文】 二極管反向擊穿時的電壓值。擊穿時反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過熱而燒壞。手冊上給出的最高反向工作電壓 VWRM一般是 VBR的一半 二極管加反向峰值工作電壓時的反向電流。反向電流越小，管子的單向?qū)щ娦栽胶?。溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流小于鍺管 前三項是二極管的直流參數(shù)，主要利用二極管的單向?qū)щ娦?，?yīng)用于 整流、限幅、保護(hù) 等等 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 二極管的等效模型及分析方法 指數(shù)模型 )1( / ?? TVvsD eIi理想二極管開關(guān)模型 適應(yīng)于電源電壓遠(yuǎn)大于二極管的管壓降時 Di?? DvIdealD??????0 00 0DDDvvi管壓降為DiDv0特性模型 電路模型 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 二極管恒壓降模型 電源電壓不是很大，可與二極管的導(dǎo)通壓降 比擬時，應(yīng)考慮二極管的管壓降 )(onDV???????)()()( 0onDDonDonDDVvVVv管壓降為管電流為硅二極管管壓降常取為 ，鍺管壓降取 。 )(onDV?? Di??Dv IdealD恒壓降模型 Dv0Di)(onDV特性模型 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 折線模型 ?????????DDDDDDdDVvVv Vvri 0 )(1，當(dāng)二極管導(dǎo)通時，端電壓很小的變化將引起電流的很大變化，在一些應(yīng)用場合，不能忽略這個變化。 Di)(onDV?? ??Dv IdealDdr折線電路模型 Dv0DiDVdr1?斜率特性模型 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 TDDd VIdvdir??1二極管特性曲線在 Q點的斜率為 ?261＝時，室溫且電流為drmAQTd IVr ?等效電阻TD VvsD eIi /?Dv0DiDV QVQI QTQDDTQdVVVVVIVIr?????? 1當(dāng)二極管工作在 Q點附近時，折線與曲線正切于該點，由切線的斜率可求得等效電壓 QIV QDR ?直流電阻武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 小信號模型 當(dāng)外加信號工作在特性曲線的某一小范圍內(nèi)時，二極管的電流將與外加電壓的變化成線性關(guān)系，可用小信號模型來進(jìn)行等效。 drsr小信號模型 dr jCsr高頻 小信號模型 IQV Dv0Di特性模型 靜態(tài)電壓 靜態(tài)電流 未加交流信號時的 靜態(tài)工作點 管子的體電阻 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 二極管電路的分析方法 圖解法 靜態(tài)工作點的圖解 DiDv?? DDVRRiVv DDDD ??線性電路方程 二極管電流方程 )1( / ?? TD VvsD eIi據(jù)電路原理，兩者端電壓和電流相等。兩線交點 Q為 靜態(tài)工作點 ，對應(yīng)的 IQ為靜態(tài)電流， VQ為靜態(tài)電壓。 Dv0DiIQV直流負(fù)載線 工程近似分析方法 小信號分析方法 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 相關(guān)。與相應(yīng)變化，但斜率只負(fù)載線將在隨RvV iDD )(39。DiRDv?? DDViv?? tVv imi ?s i n?交流信號的圖解 iDDDD vVV ??39。 值為回路輸入電壓的總瞬時dQD iIi ??回路電流為RitVVRiVvDimDDDDDD??????s i n 39。線性電路方程 Dv0DiQ39。Q39。39。QDiDvQIQViv武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 工程近似法 1）整流電路 DLRov?? iv?? t?ivt?ovt?ivt?ov)(onDV，采用理想模型)( onDim VV ??比較，采用恒壓降模型可與 )( onDim VV武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 2）限幅電路 限幅電路常來選擇預(yù)置電平范圍內(nèi)的信號。 作用是把輸出信號幅度限定在一定的范圍內(nèi)，亦即當(dāng)輸入電壓超過或低于某一參考值后，輸出電壓將被限制在某一電平（稱作限幅電平），且再不隨輸入電壓變化。 若二極管具有理想的開關(guān)特性，那么，當(dāng) vｉ 低于 E時， D截止，vo＝ E；當(dāng) vｉ 高于 E以后， D導(dǎo)通， vo＝ vｉ 。 DRov?? iv?? 串聯(lián)下限幅電路 EtEE限幅特性 ovEivovt思考：將 二極管 極性反轉(zhuǎn)，將得到什么效果？ 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 3）開關(guān)電路 例 : 電路如圖，求： VAB 忽略二極管正向壓降 ， 二極管 D2可看作短路 D１ 6V 12V 3k? B A D2 VAB + – 取 B 點作 參考點 ， V1 陽 =－ 6 V， V2 陽 =0 V ， V1 陰 = V2 陰 ， 由于 V2 陽 電壓高 ， 因此 D2優(yōu)先導(dǎo)通 VAB = 0 V ， D1截止 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 4）低電壓穩(wěn)壓電路 當(dāng)電路工作時，若電源出現(xiàn)波動或者負(fù)載發(fā)生改變，將引起輸出電壓的變化，為穩(wěn)定輸出電壓，可采用二極管穩(wěn)壓電路。 戴維南等效電路 rd的引入，使 VI的變化對電流變化的影響減小 所以 輸出電壓穩(wěn)定 dSDID rRVVi2)2(?????DdD Vri 220 ???武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 小信號等效分析法 ov?? DDViv?? R?k10V10ov?? iv?? Rdrsr小信號等效電路 ??? 28QTd IVr二極管電路如圖，求輸出電壓。 其中 )(1002s in Vtvi ???? 5sr設(shè)輸入交流信號較小時，可將二極管視為線性元件，用引線電阻和體電阻串聯(lián)來等效。 )(1002s i mAtrrR vidsid ????? ?可得)(1002s i )( mVtrriv dsdo ???? ?武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 特殊二極管 穩(wěn)壓二極管 (a)符號 (b)2CW17 伏安特性 利用二極管反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)，反向電壓應(yīng)大于穩(wěn)壓電壓 DZ 反向擊穿電壓 即 穩(wěn)壓值 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 穩(wěn)壓管的主要參數(shù) (1) 穩(wěn)定電壓 VZ (2) 動態(tài)電阻 rZ 在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下，所對應(yīng)的反向工作電壓 rZ =?VZ /?IZ (3)最大耗散功率 PZM (4)最穩(wěn)定工作電流 IZmax 和最大小穩(wěn)定工作電流 IZmin (5)溫度系數(shù) ——?VZ 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 簡單穩(wěn)壓電路 +RIR+RLIOVOV IIZDZ問題： 1）不加 R可以嗎？ 2）上述電路 VI為正弦波，且幅值大于 VZ， VO的波形是怎樣的？ （ 1）設(shè)電源電壓波動 (負(fù)載不變 ) VI ↑→VO↑→VZ↑→ IZ↑ ↓ VO↓←VR ↑ ← IR ↑ （ 2）設(shè)負(fù)載變化 (電源不變 ) 略 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 變?nèi)荻O管 PIN二極管 光電二極管 發(fā)光二極管 光敏二極管 光電耦合器件 肖特基二極管 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 半導(dǎo)體三 極管 三極管的分類 按照材料分：硅管、鍺管等 按照頻率分：高頻管、低頻管 按照功率分：小、中、大功率管 按照結(jié)構(gòu)分： NPN型和 PNP型 (a)和 (b)都是小功率管， (c)為中功率管， (d)為大功率管 三 極管的結(jié)構(gòu)、符號及分類 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 基本結(jié)構(gòu)和符號 b e T c NPN NPN型 N+ 發(fā)射區(qū) N 集電區(qū) P 基區(qū) b 基極 e 發(fā)射極 c 集電極 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) N P N + e b c 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 PNP型 N P+ P e b 基區(qū) 集電區(qū) 發(fā)射區(qū) 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) 集電極 c 發(fā)射極 基極 b e T c PNP 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 結(jié)構(gòu)特點 1）發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，且發(fā)射結(jié)的面積較小 2）集電結(jié)的面積大于發(fā)射結(jié)的面積，便于收集電子 3）基區(qū)非常薄，摻雜溶度也很低 三極管具有電流放大作用的內(nèi)因 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 三極管（放大電路）的三種組態(tài) 共集電極接法 ，集電極作為公共電極，用 CC表示 。 共基極接法 ，基極作為公共電極，用 CB表示。 共發(fā)射極接法 ，發(fā)射極作為公共電極，用 CE表示； 如何判斷組態(tài)？ 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 PNP 管： VBE0 VBC0 即 VCVBVE c e b NPN 管： VBE0 VBC0 即 VCVBVE c e b 發(fā)射結(jié)正向偏置 集電結(jié)反向偏置 晶體管具有電流放大作用的外部條件： IE IB RB VEE IC VCC 輸入電路 輸出電路 RC b c e 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 三極管的工作狀態(tài) BCVBEV正偏 正偏 反偏 反偏 飽和區(qū) 反向工 作區(qū) 截止區(qū) 正向工 作區(qū) 小信號放大電路 的工作區(qū) 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 三 極管放大區(qū)的工作原理 VEE RB N P N 發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子 電子在基區(qū)擴(kuò)散與復(fù)合 電子電子 電子電源負(fù)極向發(fā)射區(qū)補充電子形成發(fā)射極電流 IE IE EB正極拉走電子，補充被復(fù)合的空穴，形成 IB 電子電子 空穴IB 集電區(qū)收集電子 電子 電子電子 電子 電子 電子流向電源正極形成 IC 電子電子電子 IC 電子電子電子 電子電子 電子電子電子電子電子電子 電子電子 電子空穴空穴電子電子 電子電子電子電子電子 電子電子電子電子 電子空穴電子 電子空穴 電子電子電子電子電子 電子電子電子 電子電子電子 電子電子發(fā)射極注入載流子 電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合 集電區(qū)收集電子 三極管的載流子運動過程 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 三極管的電流分配關(guān)系 CNC B OCNC IIII ???集電極電流 ENEPENE IIII ???發(fā)射極電流 C B OEPBNB IIII ???基極電流 CBE III ??ICIB 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院 C B OBC B OCIIII????CE OBCB OBC )1( IIIII ????? ???整理可得： ICBO 稱反向飽和電流 ICEO 稱穿透電流