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耿苏燕主编耿苏燕主编参考教材：胡宴如主编参考教材：胡宴如主编. .模拟电子技术基础模拟电子技术基础. .高教出版社高教出版社模拟电子技术模拟电子技术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 半导体二极管半导体二极管 第第2 2章章 半导体三极管半导体三极管 第第3 3章章 放大电路基础放大电路基础 第第4 4章章 负反馈放大电路与基本运算电路负反馈放大电路与基本运算电路 第第5 5章章 线性集成电路的应用线性集成电路的应用 第第6 6章章 集成模拟乘法器及其应用集成模拟乘法器及其应用 第第7 7章章 信号产生电路信号产生电路 第第8 8章章 直流稳压电源直流稳压电源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　半导体二极管章　半导体二极管 1.1 半导体的基础知识半导体的基础知识1.2 半导体二极管的特性及主要参数半导体二极管的特性及主要参数1.3 二极管电路的分析方法二极管电路的分析方法1.4 特殊二极管特殊二极管1.5 半导体二极管特性的测试与应用半导体二极管特性的测试与应用本章小结本章小结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 二极管电路的分析方法二极管电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路的理想模型分析法和恒路的理想模型分析法和恒压降模型分析法。

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了解二极管的一般二极管的一般应用 二极管理想模型和恒二极管理想模型和恒压降模型的含降模型的含义及其及其应用用 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压降一、二极管的理想模型分析法和恒压降 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压降一、二极管的理想模型分析法和恒压降 模型分析法模型分析法（一）理想模型和恒压降模型的建立（一）理想模型和恒压降模型的建立UD(on)等等效效电电路路模模型型符符号号SS正偏导通，正偏导通，uD = 0iDuD理理想想模模型型反偏截止，反偏截止， iD = 0 ，， U(BR)=  含义：含义：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含义：含义：u D ＞＞U D(on) 时时导通，导通，二极管等效为恒压源，二极管等效为恒压源，其值为其值为U D(on) UD(on)u D ＞＞U D(on)UD(on)u D

值UOVDDIOR（（a）电路图）电路图UD(on)UOVDDIORUOVDDIOR（（b）理想模型等效电路）理想模型等效电路（（c）恒压降模型等效电路）恒压降模型等效电路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）采用理想模型后的简化电路）采用理想模型后的简化电路UD(on)UOVDDIOR（（e）采用恒压降模型后的简化电路）采用恒压降模型后的简化电路UD(on)UOVDDIORUOVDDIOR（（b）理想模型等效电路）理想模型等效电路（（c）恒压降模型等效电路）恒压降模型等效电路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采用恒压降模型分析法可得采用恒压降模型分析法可得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，同理可得时，同理可得 采用理想模型分析法时采用理想模型分析法时 UO = 10V，， IO =5 mA 采用恒压降模型分析法时采用恒压降模型分析法时UO = 9.3V，， IO =4.65 mA [ [解解] ]UOVDDIOR（（d）采用理想模型后的简化电路）采用理想模型后的简化电路UD(on)UOVDDIOR（（e）采用恒压降模型后的简化电路）采用恒压降模型后的简化电路 利用利用Electronics WorkbenchElectronics Workbench（电子工作台，（电子工作台，简称简称EWB）） 软件进行仿真实验软件进行仿真实验（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）采用理想模型后的简化电路）采用理想模型后的简化电路UD(on)UOVDDIOR（（e）采用恒压降模型后的简化电路）采用恒压降模型后的简化电路采用恒压降模型分析法可得采用恒压降模型分析法可得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，同理可得时，同理可得 采用理想模型分析法时采用理想模型分析法时 UO = 10V，， IO =5 mA 采用恒压降模型分析法时采用恒压降模型分析法时UO = 9.3V，， IO =4.65 mA EWBEWB仿真实验结果：仿真实验结果：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 小宜采用用恒压降模型小宜采用用恒压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）理想模型和恒压降模型应用举例（二）理想模型和恒压降模型应用举例例例2 试求下图硅二极管电路中电流试求下图硅二极管电路中电流 I1、、I2、、IO 和输出电压和输出电压 UO 值值PNVDD1VDD2UORLR1 k 3 k IOI1I215 V12V 解：解：假设二极管断开假设二极管断开UP = 15 VUP N >0.7V，，二极管导通，二极管导通，等效为等效为 0.7 V 的恒压源的恒压源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）理想模型和恒压降模型应用举例（二）理想模型和恒压降模型应用举例解：解：假设二极管断开假设二极管断开例例2 试求下图硅二极管电路中电流试求下图硅二极管电路中电流 I1、、I2、、IO 和输出电压和输出电压 UO 值值PNVDD2UORLR1 k 3 k IOI1I215 V12VVDD10.7VUP = 15 VUP N >0.7V，，二极管导通，二极管导通，等效为等效为 0.7 V 的恒压源的恒压源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 的的不不同同组合时，求输出电压组合时，求输出电压 UO 的值。