模拟电子课件.ppt

EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s耿耿苏苏燕主燕主编编参考教材：胡宴如主参考教材：胡宴如主编编. .模模拟电拟电子技子技术术基基础础. .高教出版社高教出版社模模拟电拟电子技子技术术EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s 第第1 1章章 半半导导体二极管体二极管 第第2 2章章 半半导导体三极管体三极管 第第3 3章章 放大放大电电路基路基础础 第第4 4章章 负负反反馈馈放大放大电电路与基本运算路与基本运算电电路路 第第5 5章章 线线性集成性集成电电路的路的应应用用 第第6 6章章 集成模集成模拟拟乘法器及其乘法器及其应应用用 第第7 7章章 信号信号产产生生电电路路 第第8 8章章 直流直流稳压电稳压电源源EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s第第 1 章　半章　半导导体二极管体二极管 1.1 半半导导体的基体的基础础知知识识1.2 半半导导体二极管的特性及主要参数体二极管的特性及主要参数1.3 二极管二极管电电路的分析方法路的分析方法1.4 特殊二极管特殊二极管1.5 半半导导体二极管特性的体二极管特性的测试测试与与应应用用本章小本章小结结EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s1.3 1.3 二极管二极管电电路的分析方法路的分析方法主要要求：主要要求： 掌握二极管掌握二极管电电路的理想模型分析法和恒路的理想模型分析法和恒压压降模型分析法。

降模型分析法 了解了解图图解分析法和微解分析法和微变变等效等效电电路分析法路分析法了解二极管的一般了解二极管的一般应应用 二极管理想模型和恒二极管理想模型和恒压压降模型的含降模型的含义义及其及其应应用用 重点：重点： EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s一、二极管的理想模型分析法和恒一、二极管的理想模型分析法和恒压压降降 模型分析法模型分析法iDuDO OEXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s一、二极管的理想模型分析法和恒一、二极管的理想模型分析法和恒压压降降 模型分析法模型分析法（一）理想模型和恒（一）理想模型和恒压压降模型的建立降模型的建立UD(on)等等效效电电路路模模型型符符号号SS正偏正偏导导通，通，uD = 0iDuD理理想想模模型型反偏截止，反偏截止， iD = 0 ，， U(BR)=  含含义义：：O OUD(on)=0.7 V (Si)0.2 V (Ge)iDuD恒恒压压降降模模型型O OEXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿siDuD恒恒压压降降模模型型UD(on)=0.7 V (Si)0.2 V (Ge)O O含含义义：：u D ＞＞U D(on) 时导通，通，二极管等效二极管等效为恒恒压源，源，其其值为U D(on) UD(on)u D ＞＞U D(on)UD(on)u D

UOVDDIOR（（a））电电路路图图UD(on)UOVDDIORUOVDDIOR（（b）理想模型等效）理想模型等效电电路路（（c）恒）恒压压降模型等效降模型等效电电路路EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s[ [解解] ]UOVDDIOR（（d）采用理想模型后的）采用理想模型后的简简化化电电路路UD(on)UOVDDIOR（（e）采用恒）采用恒压压降模型后的降模型后的简简化化电电路路UD(on)UOVDDIORUOVDDIOR（（b）理想模型等效）理想模型等效电电路路（（c）恒）恒压压降模型等效降模型等效电电路路EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s采用恒采用恒压压降模型分析法可得降模型分析法可得UO = VDD – UD(on) =（（ 2   0.7 ））V= 1.3 VIO = UO / R = 1.3 V/ 2 kΩ = 0.65 mA当当VDD = 2 V 时时 IO = VDD / R = 2 V/ 2 kΩ = 1 mAUO = VDD = 2 V采用理想模型分析法可得采用理想模型分析法可得当当VDD =10 V 时时，同理可得，同理可得 采用理想模型分析法采用理想模型分析法时时 UO = 10V，， IO =5 mA 采用恒采用恒压压降模型分析法降模型分析法时时UO = 9.3V，， IO =4.65 mA [ [解解] ]UOVDDIOR（（d）采用理想模型后的）采用理想模型后的简简化化电电路路UD(on)UOVDDIOR（（e）采用恒）采用恒压压降模型后的降模型后的简简化化电电路路 利用利用Electronics WorkbenchElectronics Workbench（（电电子工作台，子工作台，简简称称EWB）） 软软件件进进行仿真行仿真实验实验（演示（演示1 1）） EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s[ [解解] ]UOVDDIOR（（d）采用理想模型后的）采用理想模型后的简简化化电电路路UD(on)UOVDDIOR（（e）采用恒）采用恒压压降模型后的降模型后的简简化化电电路路采用恒采用恒压压降模型分析法可得降模型分析法可得UO = VDD – UD(on) =（（ 2   0.7 ））V= 1.3 VIO = UO / R = 1.3 V/ 2 kΩ = 0.65 mA当当VDD = 2 V 时时 IO = VDD / R = 2 V/ 2 kΩ = 1 mAUO = VDD = 2 V采用理想模型分析法可得采用理想模型分析法可得当当VDD =10 V 时时，同理可得，同理可得 采用理想模型分析法采用理想模型分析法时时 UO = 10V，， IO =5 mA 采用恒采用恒压压降模型分析法降模型分析法时时UO = 9.3V，， IO =4.65 mA EWB EWB仿真仿真实验结实验结果：果：VDD =10 V 时时，， UO = 9.31V，， IO =4.65 mA VDD = 2 V 时时，， UO = 1.36V，， IO =0.68 mAEXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s 结论结论：： VDD 大宜采用理想模型大宜采用理想模型 VDD 小宜采用用恒小宜采用用恒压压降模型降模型二二二二极极极极管管管管的的的的折折折折线线线线模模模模型型型型思考题：如何理解二极 管的导通电阻r rD D？？uDiDUD(on)UI斜率斜率1/rD自学自学自学自学EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s（二）理想模型和恒（二）理想模型和恒压压降模型降模型应应用用举举例例例例2 试试求下求下图图硅二极管硅二极管电电路中路中电电流流 I1、、I2、、IO 和和输输出出电压电压 UO 值值PNVDD1VDD2UORLR1 k 3 k IOI1I215 V12V 解：解：假假设设二极管断开二极管断开UP = 15 VUP N >0.7V，，二极管二极管导导通，通，等效等效为为 0.7 V 的恒的恒压压源源EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿sUO= VDD1   UD(on)= （（15   0.7））V = 14.3 VIO= UO / RL= 14.3 V/ 3 kΩ = 4.8mAI1= IO + I2 = （（4.8 + 2.3）） mA = 7.1 mAI2 = (UO   VDD2) / R = (14.3   12) V/ 1 kΩ = 2.3 mA（二）理想模型和恒（二）理想模型和恒压压降模型降模型应应用用举举例例解：解：假假设设二极管断开二极管断开例例2 试试求下求下图图硅二极管硅二极管电电路中路中电电流流 I1、、I2、、IO 和和输输出出电压电压 UO 值值PNVDD2UORLR1 k 3 k IOI1I215 V12VVDD10.7VUP = 15 VUP N >0.7V，，二极管二极管导导通，通，等效等效为为 0.7 V 的恒的恒压压源源EXITEXIT模拟电子技术模拟电子技术￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿A￿n￿a￿l￿o￿g￿￿￿￿￿C￿i￿r￿c￿u￿i￿t￿s例例3 下下图图所所示示的的二二极极管管电电路路中中，，设设 VDA、、VDB 均均为为理理想想二二极极管管，，当当输输入入电电压压 UA、、UB 为为低低电电压压 0 V 和和高高电电压压 5 V 的的不不同同组组合合时时，求，求输输出出电压电压 UO 的的值值。