新疆大学：《电子线路》课程教学课件（PPT讲稿，线性部分）第一章 晶体二极管 第三节 晶体二极管电路的分析方法

第三节晶体二极管电路 的分析方法

第三节 晶体二极管电路 ————的分析方法

1.3.1晶体二极管模型 在分析电路时，电路中的各个实际器件，都必须用相应的 模型来表示。力求采用最简单的模型，使电路分析简化，便 于从分析结果中直观地揭示电路的主要特性。 实际器件的模型，可以用各种形式构成： (1)、用数学表达式构成的数学模型； (2)、用曲线和表格形式构成的曲线和表格模型； (3)、用理想电路元件构成的电路模型： (4)、还可以用多种形式构成的混合模型；

1.3.1 晶体二极管模型 在分析电路时，电路中的各个实际器件，都必须用相应的 模型来表示。力求采用最简单的模型，使电路分析简化，便 于从分析结果中直观地揭示电路的主要特性。 实际器件的模型，可以用各种形式构成： （1）、用数学表达式构成的数学模型； （2）、用曲线和表格形式构成的曲线和表格模型； （3）、用理想电路元件构成的电路模型； （4）、还可以用多种形式构成的混合模型；

一、晶体二极管电路的数学模型： 在理想相条件下，推导出的数学表达式： ID =Is(e 此表达示称为晶体二极管的理想指数模型。 如果，为了反映实际器件的伏安特性，通常的做法是 将上式加以修正。 V-Irs I=Is(e nx-1) 或 =irs +nvr In(+

一、晶体二极管电路的数学模型： 在理想相条件下，推导出的数学表达式： = ( −1) VT V I D I S e 此表达示称为晶体二极管的理想指数模型。 如果，为了反映实际器件的伏安特性，通常的做法是 将上式加以修正。 = ( −1) − T S n V V Ir I I S e 或 ln(1 ) S S T I I V = Ir + nV +

V-Irs I=Is(e nv, -1) 式中n称为非理想化因子，其值与I有关。 当I为正常值时，n≈1。 当过小或过大，n≈2。 [s是与PN结相串联的电阻。（中性区的体电阻、接触 电阻、金属引线电阻) 如果，进一步考虑击穿特性和非线性电容特性，那么， 模型将会变得更为复杂

= ( −1) − T S n V V Ir I I S e 式中 n 称为非理想化因子，其值与I有关。 当I为正常值时，n ≈ 1 。 当I过小或过大， n ≈ 2 。 r S 是与PN结相串联的电阻。（中性区的体电阻、接触 电阻、金属引线电阻） 如果，进一步考虑击穿特性和非线性电容特性，那么， 模型将会变得更为复杂

二、伏安特性曲线（曲线和表格模型）： 可以通过数学表达式描绘或通过实际测得到

二、伏安特性曲线（曲线和表格模型）： 可以通过数学表达式描绘或通过实际测得到。 0 I V

三、简化电路模型： 用折线逼近的伏安特性曲线 I/mA V(on)V V/V 定义：二极管的导通电阻R,为： RD= V-Vp(on)

用折线逼近的伏安特性曲线 V I 0 V(on) I/mA V/V 定义：二极管的导通电阻 RD 为： I V V R D on D − ( ) = 三、简化电路模型：

(1)、仅从单向导电性考虑，晶体二极管是理想的二极管。 理想的二极管的伏安特性曲线 理想的二极管的电路符号

（1）、仅从单向导电性考虑，晶体二极管是理想的二极管。 理想的二极管的伏安特性曲线 0 I V 理想的二极管的电路符号

(2)、当二极管的正向压降，远小于与它相串联的电压源 时，二极管上的压降可忽略。 即 当V>0时，二极管导通，相当于短路。 当V<0时，二极管截止，相当于开路。 晶体二极管的简化电路模型 RD D √D(on

（2）、当二极管的正向压降，远小于与它相串联的电压源 时，二极管上的压降可忽略。 即 当 V > 0 时 ，二极管导通，相当于短路。 当 V < 0 时 ，二极管截止，相当于开路。 晶体二极管的简化电路模型 RD D VD(on)

四、小信号电路模型： 如果，加到二极管上的电压是由直流电压V。和叠加 在其上的增量电压△V组成。 即V=V。+AV则，相应产生的电流为，I=I。+△I I/mA △V 1 111 V/V 图中，V。与o在伏安特性曲线上对应的点，称为静态 工作点，用Q表示

四、小信号电路模型： 如果，加到二极管上的电压是由直流电压VQ 和叠加 在其上的增量电压ΔV 组成。 即 V = VQ +ΔV 则，相应产生的电流为，I = IQ +ΔI Q ΔI ΔV 0 IQ I/mA V/V VQ 图中，VQ 与 IQ 在伏安特性曲线上对应的点，称为静态 工作点，用 Q表示

I/mA 增量电阻：r定义为 △V Vo V/V -1g+1s V V-V. 即 V Ie

增量电阻 ：r 定义为 T Q T Q S V V V V S j Q V I V I I I e V I V I r Q T  + =         −      = = ( 1) 1 即 Q T j I V r = Q ΔI ΔV 0 IQ I/mA V/V VQ j