【电子】模拟电子技术基础 上交大 郑益慧主讲（模拟电路/模电 讲课水平堪比华成英

（a）理想二极管模型

看到这个模型，功率通通不用考虑。

零点几伏的压降拿掉了。

（b）理想二极管+开通电源

有开通电压，几乎补偿了压降。 直流情况下，二极管一旦导通，我们就认为其导通压降近似不变。

P和N之间的电压差大于导通电压 ，二极管导通，维持电压不变。

问：用（b）模型，如果二极管两端的开通电压为Uon，这个电路二极管通过的电流是多少？

答：默认V比Uon大的情况下，（V-Uon）/R

如果更严谨，首先要比较V与Uon哪个更大：

V<Uon ，Id=0

V>Uon， Id= （V-Uon）/R

问：U0的波形？

思路：判断二极管何时正向导通，何时反向截止，则可以假设。

正向导通：

U0=U1+Uon

反向截止：

红框区域没有电流，则Uon=Us。

假设二极管反向截止，则下图中两端的电压为Us。

则二极管两端电压为Us-U1 。

当Us-U1≤Uon时，二极管真的截止，即Us≤U1+Uon，此时U0=Us。

U0的波形：

当Us-U1>Uon时，二极管导通，即Us>U1+Uon。

U0的波形：

这是一个限伏电路，利用了二极管的两个特性，一个是单向导电性，一个是二极管一旦导通，它的导通电压一般不变，或者变化很小。限伏电路在保护电路中经常使用。当一个电路输入不允许超过某一个值时，可以用限伏电路。

问：U0的波形？

思路：当Us>0时，导通；当Us<0时，截止。

Us>0时，

Us<0时，U0=0

U0的波形：

它把反向的一半消除了，这个过程就叫整流，即起到了整流作用。

Uon=0.6V

Ui=10mV

如何克服死区？如果想让交流信号显现出来，可以用直流电压源给他托起来，打通二极管。

估算二极管电流：

求电阻就是这个斜率的倒数，即△Ud/△Id=rd

Id=Ui/（rd+R）

rd动态电阻跟温度和静态相关。

三、二极管的微变等效

1、直流

求静态下的Id

2、rd=Ut/Id

id纯交流，iD交流直流都有

1.2.5 稳压二极管

一、特点：

需要帮助二极管散热。

二、伏安特性

Uz—反向电压

双向稳压二极管

三、主要参数

作业：此部分内容需要自行学习

α：温度每变化一度，Uz的稳定度所变化的量

一般而言，6V为分界线，6V往上雪崩多，6V往下齐纳击穿多（小于4V，齐纳击穿占主流）

小于4V，是负温度系数；大于7V，是正温度系数。

Uz：稳定电压

稳压二极管要工作，两端电压要大于稳定电压，电流要大于Iz（即最小稳压电流），小于最大稳定电流。

已知条件：

IR=（U1-Uz）/R=（10-6）/0.2=20mA

IL=6/0.8=7.5mA

IDz=20-7.5=12.5mA

U0=8V

已知条件：

先判断稳压二极管是否击穿，先假设稳压二极管不击穿，而是截止，此时U0与R分压，U0=2V<6V，所以不可能击穿。

作业：“发光二极管”内容需要自行学习

1.3 双极晶体管 BJT（Bipolar Junction Transistor）

1.3.1 结构及类型

一、构成方式

c-collection

发射区的载流子浓度最高，集电区面积最大。

基区参杂浓度比较低，基区更大的一个特点是非常薄。

二、结构：三个区域、三个电极、两个PN结（发射结、集电结）

箭头的方向就是发射结导通的方向。

1.3.2 电流放大作用

一、放大

Ic/Ib=常数，即放大倍数。

二、基本共射放大电路

正向偏置（正偏），即正向导通；

反向偏置（反偏），即反向截止。

NPN型，发射结正偏，集电结反偏。N的电位比P的电位高。

Vcc电源给Ic供能，在这种条件下，Ic与Ib成比例了。

三、内部载流子的运动

1、发射结正偏

发射区的自由电子向基区扩散（产生电流Ien）；基区的空穴向发射区扩散 （产生电流Iep）。此两个电流不成比例，Ien为主流电流，Iep近似可以忽略。 Iep+Ien

2、基区

基区薄且掺杂浓度低，绝大多数的自由电子都能到达集电结。

基区向集电结扩散，复合，同时在基极产生。扩散的速度维持不变，扩散的速度与浓度梯度有关。

3、集电结收集自由电子，反偏

加大漂移运动。

IB=Iep+Ibn-Icbo

四、放大系数

1、 共射放大系数

两个绿色圈的电流的比值。

（1）直流放大系数

（2）交流放大系数

β=△Ic/△Ib

2、Iceo穿透电流

3、Icbo反向电流

4、 共基放大系数

(1)直流

（2）交流

1.3.3 BJT共射特性曲线