(完整版)基本放大电路课件
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基本放大电路-课件
EXIT
模拟电子技术
一、特点及主要技术指标
特点
功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功
率的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电
无
流。 管子工作在接近极限状态。一般直接驱动负载，
锡 职
带载能力要强。
业
技
术 学
主要技术指标
院
（1）最大输出功率Pom ：在电路参数确定的情况下负载
可能获得的最大交流功率。
T2 +
uo
–
优点：具有良好的低 频特性，可以放大缓慢 变化的信号；无大电容 和电感，容易集成。
缺点：静态工作点相 互影响，分析、计算、 设计较复杂；存在零 点漂移。
EXIT
模拟电子技术
2.阻容耦合
优点：直流通路是相互独
+Vcc 立的，电路的分析、计算
无 锡 职 业 技 术 学 院
Rb11 C1
Rs
EXIT
模拟电子技术
由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为顶部失真。
截止失真
无 锡 职 业 技 术 学 院
注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的 表现形式，与NPN管正好相反。
EXIT
模拟电子技术
四、放大电路的动态参数
1.交流通路
交流电流流经的通路，用于动态分析。对于交流通路：
（2）转换效率 ：最大输出功率与电源提供的功率之比，
即
= Pom / PV
EXIT
模拟电子技术
思考题1：功率放大电路与前面介绍的电
压放大电路有本质上的区别吗？
无本质的区别，都是能量的控制与转换。不同
之处在于，各自追求的指标不同：电压放大电路
基本放大电路ppt课件
首先，画出直流通路；在输入特性曲线上，作出直线VBE =VCC－IBRb，
两线的交点即是Q点，得到IBQ 。在输出特性曲线上，作出直流负载线
VCE=VCC－ICRC，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ 。
图12-8 静态工作情况图解
②动态工作情况分析 Ⅰ 交流通路及交流负载线 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/(RL∥Rc)直线，该直线即为交流 负载线。交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。R'L= RL∥Rc，是交流负载电阻。 Ⅱ 输入交流信号时的图解分析 通过图解分析，可得如下结论：
（1）vi vBE iB iC vCE | vo | （2）vo与vi相位相反； （3）可以测量出放大电路的电压放大倍数； （4）可以确定最大不失真输出幅度。
图12-9 动态工作情况图解
3．放大电路三种 基本组态的比较
共发射极放大电路
共集电极放大电路
共基极放大电路
电 路 组 态
电
压 增
(RC // RL )
图12-3 放大电路的幅频特性曲线
▪ 2．共射极放大电路
根据放大器输入输出回路公共端的不同，放大器有共发射极、共集电极和共基 极三种基本组态，下面介绍共发射极放大电路。 （1）电路组成 共射极基本放大电路如图12-4所示。
图12-4 共发射极基本放大电路
▪ 具体分析如下： ▪ ①Vcc:集电极回路的直流电源 ▪ ②VBB:基极回路的直流电源 ▪ ③三极管T：放大电路的核心器件，具有电流放大
便于计算和调试。
（2）因为耦合电容的容量较
（2）电路比较简单，体积 大，故不易集成化。
较小。
（1）元件少，体积小，易 集成化。
（2）既可放大交流信号， 也可放大直流和缓变信号。
两线的交点即是Q点，得到IBQ 。在输出特性曲线上，作出直流负载线
VCE=VCC－ICRC，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ 。
图12-8 静态工作情况图解
②动态工作情况分析 Ⅰ 交流通路及交流负载线 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/(RL∥Rc)直线，该直线即为交流 负载线。交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。R'L= RL∥Rc，是交流负载电阻。 Ⅱ 输入交流信号时的图解分析 通过图解分析，可得如下结论：
（1）vi vBE iB iC vCE | vo | （2）vo与vi相位相反； （3）可以测量出放大电路的电压放大倍数； （4）可以确定最大不失真输出幅度。
图12-9 动态工作情况图解
3．放大电路三种 基本组态的比较
共发射极放大电路
共集电极放大电路
共基极放大电路
电 路 组 态
电
压 增
(RC // RL )
图12-3 放大电路的幅频特性曲线
▪ 2．共射极放大电路
根据放大器输入输出回路公共端的不同，放大器有共发射极、共集电极和共基 极三种基本组态，下面介绍共发射极放大电路。 （1）电路组成 共射极基本放大电路如图12-4所示。
图12-4 共发射极基本放大电路
▪ 具体分析如下： ▪ ①Vcc:集电极回路的直流电源 ▪ ②VBB:基极回路的直流电源 ▪ ③三极管T：放大电路的核心器件，具有电流放大
便于计算和调试。
（2）因为耦合电容的容量较
（2）电路比较简单，体积 大，故不易集成化。
较小。
（1）元件少，体积小，易 集成化。
（2）既可放大交流信号， 也可放大直流和缓变信号。
基本放大电路课件-PPT(精)精选全文完整版
15.3.1 微变等效电路法
1.晶体管的微变等效电路
晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
(1)输入回路
当信号很小时，在静态工作点
附近的输入特性在小范围内可近
似线性化。
晶体管的 输入电阻
输入特性
对于小功率三极管：
晶体管的输入回路(B、E 之间) 可用rbe等效代替，即由rbe来确 定ube和i 之间的关系。
放大的实质：
用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放 大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
对放大电路的基本要求： 1.要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2.尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术 指标。
15.1共发射极放大电路的组成
15.1.1 共发射极放大电路组成
15.1.3 共发射极放大电路的电压放大作用
RB C₁
十
Ucc
RC
C
lB lc 十₂
T
十 UCE
UBE
u₀
iE
u₀=0
UBE=UBE
ucE=UCE
无输入信号(u;=0) 时：
CE
ic
WBE
iB
BE
IB
Ic
UCE
0
to
0
tO
结论：
(1)无输入信号电压时，三极管各电极上都是恒定
的
电压和电流：Ip、UBE和
ri≈be
当Rg>>r 时 ，
5.放大电路输出电阻的计算
放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是
一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电
源的内阻即为放大电路的输出电阻。
输出电阻是
《放大电路》PPT课件
N
T UCEQ
uo
(VCC ,0) RC
Q1
Q2
IB
0
M(VCC,U0C) E/V
(3) 改变RC — 直流负载线斜率发生改变
IBQ
RB C1
ui
VCC
RC
ICQ
C2
ICQ
=
VCC
- UCEQ RC
I BQ = VCC
IC/mA
- UBEQ RB
RC2 > RC1
T UCEQ
(VCC
N
,0)
uo RC
+ UBEQ
当输入信号为0时， IBQ、ICQ、 UBEQ、UCEQ称为放大电路的静态工作点Q —Quiescent P oint
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输
出特性曲线上的一个点称为静态工作点。
IB
IC
IBQ
Q
ICQ
UBE UBEQ
Q
UCEQ
UCE
交流通路是在输入信号作用下，交流信号流 经的通路，也就是动态电流流经的通路，用于 研究动态参数。
二、输入电阻Ri
• 放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号 ，那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放 大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越 大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越
小。
US ~
Ii
Ui
Au
Ri
=
Ui Ii
Ii
+
Au
Rs
Ui +
Ri
Us
--
信号源为电压源
Ii
Rs
Ri
Is
(c)
第二章基本放大电路-104页PPT文档可编辑全文
放大的作用：将微弱的电信号经过放大电路放大成足够强的电信号后驱动负载.（如:扬声器等）
放大的本质：能量的控制和转换。
放大电路的基本特征：功率放大，即负载上总是获得比输入信号大得多的电压或电流信号， 也可能兼而有之。
有源元件：控制能量转换的器件，如三极管和场效应管等等。
2.1.1 放大电路的基本概念
iC=βIB+βIbmsinωt=IC+Icmsinωt
2.2.2 设置静态工作点的必要性 在放大电路中，当有信号输入时，交流量与直流量共存。当外加输入信号为0时，放大电路处于直流工作状态或静止状态，简称静态。此时，在直流电源VCC的作用下，三极管的各电极都存在直流电流和直流电压，这些直流电流和直流电压在三极管的输入和输出特性曲线上各自对应一点Q，该点称为静态工作点。静态工作点处的基极电流、基极与发射极之间的电压分别用IBQ、UBEQ表示，集电极电流、集电极与发射极之间的电压分别用ICQ、UCEQ表示。
2.1 放大电路的基本概念和主要性能指标 2.2 基本共射放大电路的工作原理 2.3 放大电路的分析方法 2.4 放大电路静态工作点的稳定 2.5 单管放大电路的三种基本接法
第二章 基本放大电路
放大电路（亦称放大器）是一种应用极为广泛的电子电路。 在电视、广播、通信、测量仪表以及其它各种电子设备中，是必不可少的重要组成部分。 它的主要功能是将微弱的电信号（电压、电流、功率）进行放大，以满足人们的实际需要。例如扩音机就是应用放大电路的一个典型例子。
(2.1.பைடு நூலகம்)
通频带越宽表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。 但是通频带宽度也不是越宽越好，超出信号所需要的宽度，一是增加成本，二是把信号以外的干扰和噪声信号一起放大， 显然是无益的。所以应根据信号的频带宽度来要求放大电路应有的通频带。
放大的本质：能量的控制和转换。
放大电路的基本特征：功率放大，即负载上总是获得比输入信号大得多的电压或电流信号， 也可能兼而有之。
有源元件：控制能量转换的器件，如三极管和场效应管等等。
2.1.1 放大电路的基本概念
iC=βIB+βIbmsinωt=IC+Icmsinωt
2.2.2 设置静态工作点的必要性 在放大电路中，当有信号输入时，交流量与直流量共存。当外加输入信号为0时，放大电路处于直流工作状态或静止状态，简称静态。此时，在直流电源VCC的作用下，三极管的各电极都存在直流电流和直流电压，这些直流电流和直流电压在三极管的输入和输出特性曲线上各自对应一点Q，该点称为静态工作点。静态工作点处的基极电流、基极与发射极之间的电压分别用IBQ、UBEQ表示，集电极电流、集电极与发射极之间的电压分别用ICQ、UCEQ表示。
2.1 放大电路的基本概念和主要性能指标 2.2 基本共射放大电路的工作原理 2.3 放大电路的分析方法 2.4 放大电路静态工作点的稳定 2.5 单管放大电路的三种基本接法
第二章 基本放大电路
放大电路（亦称放大器）是一种应用极为广泛的电子电路。 在电视、广播、通信、测量仪表以及其它各种电子设备中，是必不可少的重要组成部分。 它的主要功能是将微弱的电信号（电压、电流、功率）进行放大，以满足人们的实际需要。例如扩音机就是应用放大电路的一个典型例子。
(2.1.பைடு நூலகம்)
通频带越宽表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。 但是通频带宽度也不是越宽越好，超出信号所需要的宽度，一是增加成本，二是把信号以外的干扰和噪声信号一起放大， 显然是无益的。所以应根据信号的频带宽度来要求放大电路应有的通频带。
《基本放大电路》PPT课件
80 A 4
M 60 A
3
Q
40 A
2
1
IB＝ 20A
O
4 8 12 16
N
Uce / V (d)
2六020年11图月2181日.星2.期2 放大电路输出回路图解
22
因左、右侧两部分共同组成了一个整体电路，流过同一
电流，即IC=I′C；AB端又是同一电压Uce=U′ce，将图 11.2. 2（b）和图 11.2.2（c）合在一起，构成图 11.2.2（d）。
2020年11月28日星期
21
六
IC A
IC′
＋
4
IC / mA
c
b
Uce
e
Rc
3
Uc′e
2
UCC
1
80 A 60 A 40 A
IB＝ 20A
－
0
4 8 12 16
B Uce / V
I′C / mA
(a)
4 UCC
M 3
Rc
2
1
O
4 8 12
Uc′e / V
(c)
UCC N 20
IC / mA
(b)
点。 根据直流通路可以估算出放大器的静态工作点。以图 11.2.1 为例，先估算
基极电流IB，再估算其它值。计算公式有
2020年11月28日星期
17
六
＋UCC IC
Rb
Rc
C2
C1
IB
＋
＋UBE － UCERL－2六020年11月28图日星1期1.2.1 单管放大电路
18
IB
U CC U BE RB
2020年11月28日星期
11
基本放大电路【PPT课件】PPT课件
UE RE IE
C2
IC RL
CE
uo
作用。
分压式偏置电路
41
1. 保持基极对地的静态电位UB基本
+EC 固定,即IB1>>IBQ
ui
RB1 C1
RB2 IB2
IBR1 C IB
UE RE IE
C2
IC RL
CE
分压式偏置电路
UB
I B2 RB2
R B2 R B1 R B2
EC
2. 发射极保持有足够大的电流负反 馈,即UE>>UBE
Ku
uo ui
R
' L
rbe
34
负号表示共射极放大电路中,输出电压 与输入电压位相相反。
上式表示:增加晶体三极管的电流放大 系数β和输出端的总负载电阻RL以及减小晶 体三极管的输入电阻rbe,都可以在一定程度上 提高放大器的电压放大倍数。
但由于rbe和β都与晶体管的静态工作 电流有关,所以放大倍数实际上还是与静态工 作电流有密切关系。当输出端开路(即RL未接 入,空载)时,Ku比接RL时高。可见,负载电阻RL 愈小,则电压放大倍数愈低。
集电极电流iC中的直流
成分不能到达负载RL。
但其交流成分iC,除了通
过RC和EC构成的支路 外,还通过由C2和RL组
ui
成的支路。对交流信号
而言,电容和直流电源均
可视为短路,因此可画出
放大器带负载时的交流
通路,
交流通路
uo
RB
RC RL
23
交流负载线:由 交流通路可以看到,输出 电压uo实际上加于 R’L 上, R’L就是放大器交流 通路的等效负载,简称交 流负载,为 RC//RL。
C2
IC RL
CE
uo
作用。
分压式偏置电路
41
1. 保持基极对地的静态电位UB基本
+EC 固定,即IB1>>IBQ
ui
RB1 C1
RB2 IB2
IBR1 C IB
UE RE IE
C2
IC RL
CE
分压式偏置电路
UB
I B2 RB2
R B2 R B1 R B2
EC
2. 发射极保持有足够大的电流负反 馈,即UE>>UBE
Ku
uo ui
R
' L
rbe
34
负号表示共射极放大电路中,输出电压 与输入电压位相相反。
上式表示:增加晶体三极管的电流放大 系数β和输出端的总负载电阻RL以及减小晶 体三极管的输入电阻rbe,都可以在一定程度上 提高放大器的电压放大倍数。
但由于rbe和β都与晶体管的静态工作 电流有关,所以放大倍数实际上还是与静态工 作电流有密切关系。当输出端开路(即RL未接 入,空载)时,Ku比接RL时高。可见,负载电阻RL 愈小,则电压放大倍数愈低。
集电极电流iC中的直流
成分不能到达负载RL。
但其交流成分iC,除了通
过RC和EC构成的支路 外,还通过由C2和RL组
ui
成的支路。对交流信号
而言,电容和直流电源均
可视为短路,因此可画出
放大器带负载时的交流
通路,
交流通路
uo
RB
RC RL
23
交流负载线:由 交流通路可以看到,输出 电压uo实际上加于 R’L 上, R’L就是放大器交流 通路的等效负载,简称交 流负载,为 RC//RL。
基本放大电路PPT课件以NPN管共射为例
（2）静态参数：静态工作点Q点。
NO.2 放大电路的2种工作状态
1、静态 ——放大电路没有输入信号，即Ui=0。
（3）静态工作点：放大电路输入电压Ui为零时，晶体管各极 的电流和管压降称为静态工作点Q，记做 IBQ、 ICQ（ IEQ ）、 UBEQ 和 UCEQ 。
NO.2 放大电路的2种工作状态
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
RC +C2
C1
+
V
+
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
Us和Rs：输入信号源的等效电路
Us：信号源电压，通常是正弦交流信号
VCC
Rs：信号源内阻
Ui：放大器的输入电压
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
• ①直接耦合（静态工作点易受影响，输入信号在 Rb上有压降损失） • ②阻容耦合（隔离输入输出与电路的直流联系，同时能使交流信号
顺利输入输出。）
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成：
RC +C2
C1 +
V
VCC +
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
不看输入端与输出端，先分析三极管共射放大电路（直流电源+偏置电阻）。
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成 （3）常用的偏置电路
• 固定偏置电路（不能稳定Q点） • 分压式偏置电路（能稳定Q点）
NO.2 放大电路的2种工作状态
1、静态 ——放大电路没有输入信号，即Ui=0。
（3）静态工作点：放大电路输入电压Ui为零时，晶体管各极 的电流和管压降称为静态工作点Q，记做 IBQ、 ICQ（ IEQ ）、 UBEQ 和 UCEQ 。
NO.2 放大电路的2种工作状态
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
RC +C2
C1
+
V
+
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
Us和Rs：输入信号源的等效电路
Us：信号源电压，通常是正弦交流信号
VCC
Rs：信号源内阻
Ui：放大器的输入电压
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
• ①直接耦合（静态工作点易受影响，输入信号在 Rb上有压降损失） • ②阻容耦合（隔离输入输出与电路的直流联系，同时能使交流信号
顺利输入输出。）
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成：
RC +C2
C1 +
V
VCC +
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
不看输入端与输出端，先分析三极管共射放大电路（直流电源+偏置电阻）。
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成 （3）常用的偏置电路
• 固定偏置电路（不能稳定Q点） • 分压式偏置电路（能稳定Q点）
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国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：
2AP9
用数字代表同类器件的不同规格。 代表器件的类型，P为普通管，Z为整流管，K为开关管。 代表器件的材料，A为N型Ge，B为P型Ge， C为N 型Si， D为P型Si。 2代表二极管，3代表三极管。
分类
1) 发光二极管 发光二极管和普通二极管一样是由一个PN结组成的，它具有单 向导电的特性。常见发光二极管有砷化镓（GaAs）、磷化镓 （GaP）和磷砷化镓（GaAsP）发光二极管， 特点及用途：耗电低，可直接用集成电路或双极型电路推动发 光，可选用作为家用电器和其他电子设备的通断指示或数指显 示。红外发光二极管可选用作光电控制电路的光源。
正 极引 线
SiO2
用于集成电路制造工艺中。 PN结结面积可大可小，
用于高频整流和开关电路
P型 硅 N型 硅
负 极引 线
2.1.2半导体二极管的伏安特性
实验曲线
i
1、 正向特性
锗
i
u
击穿电压UBR
V
m A
2、 反向特性
i u
V
0 反向饱和电流
u
导通压降
E
死区
硅 :０.６～０.８V锗:0.１～ 0.3V
正 极引 线
金 属触 丝
PN结面积小，结电容小， 通过信号频率高适用于高 频电路和小功率电路
负 极引 线
外壳
N型 锗
2、 面接触型二极管
正 极引 线
PN结结面积大，流 过的电流较大 ，通过 信号频率低，适用于工 频大电流整流电路。
P型 硅
铝 合金 小 球 N型 硅
底座 负 极引 线
3、 平面型二极管
2.1.4半导体二极管的主要参数与型号
为了描述二极管的性能，常引用以下几个主要参数： （1）最大整流电流IF ： IF是二极管长期运行时允许通过的最大
正向平均电流，其值与PN结面积及外部散热条件等有关，若 超过此值，则将因温升过高而烧坏。 （2）反向击穿电压UBR和最大反向工作电压URM :二极管反向电流 急剧增加时对应的反向电压值 。用UBR表示。二极管工作时允 许外加的最大反向电压称为URM。为安全考虑，在实际工作时， 最大反向工作电压URM一般只按反向击穿电压UBR的一半计算。 （3）反向电流IR：反向电流是在室温下，在规定的反向电压下， 一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电 流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(A)级。
1.2.5半导体二极管的模型与应用
二极管的伏安特性具有非线性，这给二极 管应用电路的分析带来一定的困难。为了便于 分析，常在一定的条件下，用线性元件所构成 的电路来近似模拟二极管的特性，并取代电路 中的二极管。
能够模拟二极管特性的电路称为二极管的 等效电路。也称为等效模型。
一、半导体二极管的模型
第二章 半导体晶体管及其基本放 大电路
2.1半导体二极管
将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线就 构成了半导体二极管，简称二极管。由P区引出 的电极为阳极，由N区引出的电极为阴极。
1.2.1半导体二极管的结构和类型
结构
二极管 = PN结 + 管壳 + 引线
P
N
符号
+
-
阳极
阴极
常见二极管外形
1、点接触型二极管
2）稳压二极管 稳压二极管一般用在稳压电源中作为基准电压源或用在过电压 保护电路中作为保护二极管。选用的稳压二极管，应满足电路 中主要参数的要求。稳压二极管的稳定电压值应与电路的基准 电压值相同，稳压二极管的最大稳定电流要高于应用电路的最 大负载电流50%左右。 用途：在电气设备和其他无线电电子设备的稳压电路中可选用 硅稳压二极管，如 收录机、彩色电视机的稳压电路。
5）检波二极管 检波二极管在电子电路中用来把调制在高频电磁波上的低频信 号（如音频信号）检出来。一般高频检波电路选用锗点接触型 检波二极管，它的结电容小，反向电流小，工作频率高。
6) 变容二极管 变容二极管是专门作为“压控可变电容器”的特殊二极管，它 有很宽的容量变化范围，很高的Q值。变容二极管多用面接触 型和平面型结构，它适用于电视机的电子调谐电路以及调频收 音机的AFC电路。
二极管的V—A特性
i
0
u
导通压降
+
ui
-
串联电压源模型
i
u UD u UD
+
i
u
UD
UD
u
- UD
U D 二极管的导通压降。硅管 0.7V；锗管 0.3V。
理想二极管模型
i
正偏 反偏
+
ui
-
u
二、半导体二极管的应用
1、二极管的静态工作情况分析
例2.1: 二极管的电路如图2-7所示，分别求下面两种情况下电路 的ID和UD。（1）当UDD=10V，R=10kΩ；（2）当UDD=1V 时， R=10 kΩ。其中，恒压模型中的Uon=0.7V，折线模型中的 rd=0.2 kΩ。
3)整流二极管 在整流电路中，要选用整流二极管，一般为平面型硅二极管。 在选用整流二极管时，主要应考虑最大整流电流、最大反向工 作电流、截止频率以及反向恢复时间等参数。
4）开关二极管 开关二极管是利用PN结的单向导电性，使其成为一个较理想的 电子开关，在电路中对电流进行控制，来实现对电路开和关的 控制。开关二极管常用于开关电路、限幅电路、检波电路、高 频脉冲整流电路等。开关二极管多以玻璃和陶瓷封装，硅开关 二极管的开关时间比锗开关管短，只有几个nS。
i
i
i
0
u
正偏 反偏
i +u _
(a)
(a)理想模型
0
Uon u
正偏 反偏
+
i
Uon
u_
(b)
(b)恒压降模型
0
正偏 反偏
Uon
rD
i
r Uon D
+u
_
(c)
(c)折线模型
例：
R 1kΩ E 10V
D—非线性器件 RLC—线性器件
i
i
I
0
u
uuBiblioteka i IS (e UT 1)
u Ri
二极管的模型
（4）在规定的正向电流下， 二极管的正向电压降称 为正向压降，用UF表示。 小电流硅二极管的正向 压降在中等电流水平下， 约0.6～0.8 V；锗二极管 约0.2～0.3 V。
（5）动态电阻rd ：二极管 在其工作点处的电压微 变量与电流微变量之比 ，即
rd
U I
du di
求动态电阻
(6)半导体二极管的型号
电压
硅：0.5 V 锗： 0.1 V
uA
E
2.1.3 温度对二极管伏安特性的影响
二极管的特性对温度 很敏感, 温度升高, 正向特 性曲线向左移, 反向特性 曲线向下移。 其规律是： 在室温附近, 在同一电流 下, 温度每升高１℃, 正向 压降减小２～２.５ｍV； 温度每升高１０℃, 反向 电流约增大 1 倍。二极管 的特性对温度很敏感。
2AP9
用数字代表同类器件的不同规格。 代表器件的类型，P为普通管，Z为整流管，K为开关管。 代表器件的材料，A为N型Ge，B为P型Ge， C为N 型Si， D为P型Si。 2代表二极管，3代表三极管。
分类
1) 发光二极管 发光二极管和普通二极管一样是由一个PN结组成的，它具有单 向导电的特性。常见发光二极管有砷化镓（GaAs）、磷化镓 （GaP）和磷砷化镓（GaAsP）发光二极管， 特点及用途：耗电低，可直接用集成电路或双极型电路推动发 光，可选用作为家用电器和其他电子设备的通断指示或数指显 示。红外发光二极管可选用作光电控制电路的光源。
正 极引 线
SiO2
用于集成电路制造工艺中。 PN结结面积可大可小，
用于高频整流和开关电路
P型 硅 N型 硅
负 极引 线
2.1.2半导体二极管的伏安特性
实验曲线
i
1、 正向特性
锗
i
u
击穿电压UBR
V
m A
2、 反向特性
i u
V
0 反向饱和电流
u
导通压降
E
死区
硅 :０.６～０.８V锗:0.１～ 0.3V
正 极引 线
金 属触 丝
PN结面积小，结电容小， 通过信号频率高适用于高 频电路和小功率电路
负 极引 线
外壳
N型 锗
2、 面接触型二极管
正 极引 线
PN结结面积大，流 过的电流较大 ，通过 信号频率低，适用于工 频大电流整流电路。
P型 硅
铝 合金 小 球 N型 硅
底座 负 极引 线
3、 平面型二极管
2.1.4半导体二极管的主要参数与型号
为了描述二极管的性能，常引用以下几个主要参数： （1）最大整流电流IF ： IF是二极管长期运行时允许通过的最大
正向平均电流，其值与PN结面积及外部散热条件等有关，若 超过此值，则将因温升过高而烧坏。 （2）反向击穿电压UBR和最大反向工作电压URM :二极管反向电流 急剧增加时对应的反向电压值 。用UBR表示。二极管工作时允 许外加的最大反向电压称为URM。为安全考虑，在实际工作时， 最大反向工作电压URM一般只按反向击穿电压UBR的一半计算。 （3）反向电流IR：反向电流是在室温下，在规定的反向电压下， 一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电 流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(A)级。
1.2.5半导体二极管的模型与应用
二极管的伏安特性具有非线性，这给二极 管应用电路的分析带来一定的困难。为了便于 分析，常在一定的条件下，用线性元件所构成 的电路来近似模拟二极管的特性，并取代电路 中的二极管。
能够模拟二极管特性的电路称为二极管的 等效电路。也称为等效模型。
一、半导体二极管的模型
第二章 半导体晶体管及其基本放 大电路
2.1半导体二极管
将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线就 构成了半导体二极管，简称二极管。由P区引出 的电极为阳极，由N区引出的电极为阴极。
1.2.1半导体二极管的结构和类型
结构
二极管 = PN结 + 管壳 + 引线
P
N
符号
+
-
阳极
阴极
常见二极管外形
1、点接触型二极管
2）稳压二极管 稳压二极管一般用在稳压电源中作为基准电压源或用在过电压 保护电路中作为保护二极管。选用的稳压二极管，应满足电路 中主要参数的要求。稳压二极管的稳定电压值应与电路的基准 电压值相同，稳压二极管的最大稳定电流要高于应用电路的最 大负载电流50%左右。 用途：在电气设备和其他无线电电子设备的稳压电路中可选用 硅稳压二极管，如 收录机、彩色电视机的稳压电路。
5）检波二极管 检波二极管在电子电路中用来把调制在高频电磁波上的低频信 号（如音频信号）检出来。一般高频检波电路选用锗点接触型 检波二极管，它的结电容小，反向电流小，工作频率高。
6) 变容二极管 变容二极管是专门作为“压控可变电容器”的特殊二极管，它 有很宽的容量变化范围，很高的Q值。变容二极管多用面接触 型和平面型结构，它适用于电视机的电子调谐电路以及调频收 音机的AFC电路。
二极管的V—A特性
i
0
u
导通压降
+
ui
-
串联电压源模型
i
u UD u UD
+
i
u
UD
UD
u
- UD
U D 二极管的导通压降。硅管 0.7V；锗管 0.3V。
理想二极管模型
i
正偏 反偏
+
ui
-
u
二、半导体二极管的应用
1、二极管的静态工作情况分析
例2.1: 二极管的电路如图2-7所示，分别求下面两种情况下电路 的ID和UD。（1）当UDD=10V，R=10kΩ；（2）当UDD=1V 时， R=10 kΩ。其中，恒压模型中的Uon=0.7V，折线模型中的 rd=0.2 kΩ。
3)整流二极管 在整流电路中，要选用整流二极管，一般为平面型硅二极管。 在选用整流二极管时，主要应考虑最大整流电流、最大反向工 作电流、截止频率以及反向恢复时间等参数。
4）开关二极管 开关二极管是利用PN结的单向导电性，使其成为一个较理想的 电子开关，在电路中对电流进行控制，来实现对电路开和关的 控制。开关二极管常用于开关电路、限幅电路、检波电路、高 频脉冲整流电路等。开关二极管多以玻璃和陶瓷封装，硅开关 二极管的开关时间比锗开关管短，只有几个nS。
i
i
i
0
u
正偏 反偏
i +u _
(a)
(a)理想模型
0
Uon u
正偏 反偏
+
i
Uon
u_
(b)
(b)恒压降模型
0
正偏 反偏
Uon
rD
i
r Uon D
+u
_
(c)
(c)折线模型
例：
R 1kΩ E 10V
D—非线性器件 RLC—线性器件
i
i
I
0
u
uuBiblioteka i IS (e UT 1)
u Ri
二极管的模型
（4）在规定的正向电流下， 二极管的正向电压降称 为正向压降，用UF表示。 小电流硅二极管的正向 压降在中等电流水平下， 约0.6～0.8 V；锗二极管 约0.2～0.3 V。
（5）动态电阻rd ：二极管 在其工作点处的电压微 变量与电流微变量之比 ，即
rd
U I
du di
求动态电阻
(6)半导体二极管的型号
电压
硅：0.5 V 锗： 0.1 V
uA
E
2.1.3 温度对二极管伏安特性的影响
二极管的特性对温度 很敏感, 温度升高, 正向特 性曲线向左移, 反向特性 曲线向下移。 其规律是： 在室温附近, 在同一电流 下, 温度每升高１℃, 正向 压降减小２～２.５ｍV； 温度每升高１０℃, 反向 电流约增大 1 倍。二极管 的特性对温度很敏感。