直流电压上叠加了交流电压，直流电流上叠加了交 流电流。
利用线性电路的叠加原理，可以画出只反映交变 电压和交变电流之间关系的电路，称之为交流等效 电路，如图1.21(b)所示，由此交流通路可求出 :
IdmR V m rd300 1 00 3.390.33m A
V dmIdm rd1.12m V
1.3.4 二极管应用电路
1.3.3 二极管模型
1.二极管伏安特性的分段线性近似模型
（a)理想开关模型
图1.18 二极管模型 （b）恒压源模型 （c）折线近似模型
例1.1 硅二极管与恒压源E和限流电阻R构成的直流电 路如图1.19所示，求二极管工作点。
图1.19
解：将二极管用恒压源模型近似后来估算二极管工作 点。
VDVON0.7V
为什么？
图1.15 Si和Ge两种二极管伏安特性的差别
1.3.2 二极管的直流电阻和交流电阻
1.直流电阻
RD
VD ID
Q
静态工作点
图1.16 二极管的直流电阻
2.交流电阻
rd
dvD d iD
Q
rd VT ID
如何证明？
说明:交流电阻与直流 电流成反比。
图1.17 二极管的交流电阻
3.二极管的其它主要参数
I dm
图1.21 二极管交流电路效电路
解：当未加正弦电压源，即 v(t) 时0V，由例1.1可知，二
极管的工作点
，VD 0.7，V则I可D估7.算67m 出A该工作
点处的交流电阻为
rd
VT 26mV3.39 ID 7.67mA
在静态工作点附近，非线性电路近似为线性电路。
1.整流电路
图1.22 直流稳压电源方框图
试分析半波整流电路的工作原理，指出其不足， 提出改进方法。
图1.23 半波整流电路
试分析全波整流电路的工作原理，指出其不足， 提出改进方法。
全波整流电路
试分析桥式整流电路的工作原理
桥式整流电路
2.滤波电路
试分析滤波电路的工作原理。
图1.25 滤波电路
➢温度对二极管反向特性的影响
T2T1
IS(T2)IS(T1)210
图1.14 温度对二极管伏安特性的影响
5. Si二极管与Ge二极管的差别
➢ Si 二极管的开启电压约 0.5-0.6V，Ge二极管 的开启电压约0.1-0.2V。
➢ Si二极管反向电流比Ge 二极管反向电流小得多， Si 管是pA量级，Ge管 是μA量级。
第一章 半导体材料及二极管
1.3 晶体二极管及其应用
二极管的核心是一个PN结。
图1.11 二极管的结构和电路符号
1.3.1 晶体二极管的伏安特性
二极管的伏安特性是指流过二极管中的电流
与其端电压 v D 之间的关系。
iD
vD
iD Is (eVT 1)
（1.16）
v D --加在二极管上的端电压
i D --流过二极管上的电流
试找出图中的错误
图1.28 钳位电路原理分析 图1.29 钳位电路的波形
1.3.5 稳压管及其应用
1.稳压管的伏安特性
图1.30 稳压管伏安特性曲线及电路符号
2.稳压管的主要参数
稳定电压 V z 最小稳定电流 I z m in 最大稳定电流 I z m a x 动态电阻 r z 电压温度系数
Izmax
Vz RLmax
Izmin
Vz RLmin
例1.3 采用 Vz 9V,rz 4的Si稳压管2DW3的稳压电路如
图1.34所示。如果输入电压V I 的波动VI 10% ，试问
输出电压的波动 V o ?
VI
Vo
图1.34
解：
图1.35 稳压电路模型及增量等效模型
输入电压的变化量为：
3.稳压管电路
图1.32 稳压管稳压电路
1）稳压原理 试分析稳压原理
R/ R//RL,VI/ RLRLRVI
图1.33 稳压管电路原理分析 问题：还有其他的分析方法吗？
2）限流电阻R的选取
Iz IRILVI R Vz V RzL 稳压管正常工作范围：
IzminIz Izmax
可以求得：
VImax Vz R VImin Vz
➢最大平均整流电流 I F ➢最高反向工作电压 V R ➢反向电流 I R ➢最高工作频率 f m a x
含二极管电路的分析 （非线性伏安关系）
代数法：求解非线性方程组
计算复杂，必须借助计算机
几何法：图解法
粗糙，必须知道伏安关系曲线
模型法：近似线性法
方便，可以利用线性电路分析方法
如何模型化？
根据伏安关系
IDE R V D33 0 0 0 .77.67m A
为什么采用恒压源模型？
2.二极管的交流小信号模型
图1.20 二极管的交流小信号模型
例1.2 若在例1.1电路中串联一个正弦电压源
，
图1v.(t2)11 （00asin ）2为1其04m 电V路图，估算此时二极管上交流
电压与电流成分的振幅值
和 （T＝300VKd ）m 。
V I 1 0 % V I 1 .5 V
输出电压的变化量为：
VoRrzr/z/R //LRLVI 0.094V
输出电压的相对变化量为：
Vo 0.0941%
Vo
9
例1.4 为汽车上的收音机设计一个稳压电源。要 求该稳压电源为汽车收音机提供一个9V的电压， 稳压电源的输入电压来自汽车电瓶，电瓶电压的变 化范围（11～13.6）V，收音机的电流介于0(关 掉)～100mA(最大音量)之间。
1.正偏伏安特性
二极管的正偏伏安特性方程:
vD
iD I se VT
（1.17）
二极管的正向电流随正偏电压的增大呈指数规律增 加。
2.反偏伏安特性
二极管的反偏伏安特性方程:
is Is
（1.18）
仅有可很见小，的二反极向管饱反和向电电流流。i D 不随反向偏压 v D而变化，
图1.12 二极管的伏安特性曲线
3.限幅电路
限幅电路是一种能限制电路输出电压幅值的电路。
Vomax
VIL VIH
Vomin
图1.26 限幅电路的电压传输特性
试分析双向限幅电路的工作原理。
图1.27 双向限幅电路
4.钳位电路
钳位电路是一种能使整个信号电压直流平移的电 路。在稳定状态下，输出波形完全是输入波形的复 制品，但输出波形相对于输入波形有直流平移现象， 平移程度取决于电路。
3.反向击穿特性
当加在二极管上的 反偏电压超过某一 数值VBR时，反偏电 流将急剧增大，这 种现象称为二极管 的反向击穿
图1.13 二极管的反向击穿特性
导致二极管出现反向击穿的原因有下面两种： 雪崩击穿 齐纳击穿
4.温度对二极管伏安特性的影响
➢温度对二极管正向特性的影响
dvD dT
(2~2.5)mVoC