【郑益慧】3.二极管的直流等效电路

二极管的直流等效电路

关于二极管的伏安特性曲线，正向，反向均可以应用。

如何使用二极管？

二极管的参数有哪些？

二极管的参数

1. IF最大整流电流

二极管长期工作时，所能够通过的正向平均电流的最大值，功率电流值

case：选用电阻，不仅要考虑阻值是否合适，还要考虑功率是否合适（电流和电压有关）。

因此二极管也需要考虑，如能承受的最大电流是1mA，工作电流是10mA，那肯定直接烧哈球了。

2. UR最高方向工作电压

U（BR）：反向击穿电压

当反向电压大到一定程度，PN结直接就被击穿了，对应的二极管也就被击穿了。

单向导通性：根据上面的图右边就可以看出来，只有给二极管的电压达到导通电压，才会产生电流（且此时的电压几乎保持不变）

反向击穿：上图左边，一目了然。

3. IR未击穿时的反向电流

硅管反向电流较小，锗管大

IR越小，反向截至特性越小。

4.fM最高工作频率（上限频率）

二极管的结电容，虽然很小，当频率很小时，容抗很大，电容相当于断路，反向截止依然存在（PN结没有被破坏，也就是没有达到反向击穿电压）；

二极管的结电容分为: 势垒电容和扩散电容。

Xc：频率 wC：容抗 根据下面公式：

当频率最大时，容抗很小，就近似于导通，相当于二极管在等效的结电容上通过电流，不通过PN结，这时候二极管的单向导电性将被破坏。

引出等效电路的概念：

二极管含有的电阻式非线性电阻。因此进行分析时，将非线性元件用其他线性元件来表示出来，这种电路就是等效电路。

等效电路

1.在一定条件下，它们的外特性等效，即他们的电压和电流输出的关系近似于等效

2.根据二极管的物理原理，用其他线性元件替代——物理等效

正向导通，P和N之间的电压差大于导通电压，二极管导通，维持0.7V不变——近似等效

二极管的导通电压在0.7V左右，而外部接的电压都是10几V，他的压降变化在0.1V左右，因此可以认为近似不变。

近似等效———电流在很大变化范围内，电压的变化很小，因此认为不变。

伏安特性折线化（应用于直流条件下）

限伏

如何判断二极管的导通和截止？Uon：正向导通压降

如果二极管截止，U0 =Us

什么条件二极管截止？

• Us-U1 ≤ Uon （死区）如图中绿色框选部分

因此在Us ≤ Uon+U1时，二极管截至，U0=US （开路电阻不分压，所以不用考虑）

• Us-U1 > Uon:则导通 (这里的二极管不是理想二极管)

这是一个限伏电路：利用二极管的单向导通性（因为导通电压几乎不变的特性，可以对电路进行限伏）。

适用：当某一个电路不允许超过某个伏值时，就可以用。

整流

（这里用的是理想二极管，理想二极管没有死区，所以一给电压立刻导通）

当Us>0 二极管导通

当Us<0 二极管截止

这个过程就是整流

下图：给电压源电压10mv，二极管导通电压规定0.6V。判断R1电压是否是10mV

无法克服正向电压的死区。

这里交流电流是交流电压产生的。

为了使得小交流信号显现出来，就用一个直流电压给它推上去（其实就是大直流打通二极管）。

效果如下图：

随之时间的变化，电压也会变化，这个交流电压相当于被推到了右边。

那么怎么计算二极管的电压值：

请看下节：持续更新。