2022-2023学年高二物理竞赛课件：小信号交流电路模型

小信号交流电路模型 小信号交流电路模型 ：二极管增量结电阻(肖特基)。 ：PN结串联电阻，数值很小。 (3)Cj：PN结结电容=CD+CT两部分构成。值小，低频容抗大。 注意：高频中需考虑Cj的影响。因高频工作时， Cj容抗很小，PN结单向导电性，因Cj的交流旁 路（容抗小，并联）作用而变差。 I V Q (1-3-2) 二极管工作在正向某小范围内，V=VQ+⊿V ,则=直线。正向特性可等效rj IQ为二极管的静态直流电流。 （室温T=300K ） (2) (1) (1-3-3) mA 直流简化电路模型 I V VD(on) I V 0 a b a b VD(on) RD D + - + + I V VD(on) VD(on) + - I V RD (1) 理想模型 VD(ON)=0，RD=0 (2) 恒压降模型 RD=0, (3) 折线模型 VD(ON)=0, ＶD(on) 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 数值计算法 分析二极管电路用：数值计算法、图解法、简化分析法、小信号等效电路法。 列出电路中的各种方程。 晶体二极管电路分析方法 利用二极管伏安特性数学模型（理想指数模型等）列电路方程，并借助计算机工具，进行数值计算。 要求：已知电路中所有器件的数学模型。 分析步骤： 将方程交给计算机辅助计算工具。 用迭代法等算法进行数值分析。 优点：可进行复杂电路的分析，且精度高。 迭、叠加原理 ！！P80 2、小信号交流电路模型 rs rj Cj 说 明 ②动态电阻rj由静态工作点Q处切线斜率决定； ①动态电阻rj是交流电阻； ③静态工作点Q不同，rj就不同； 2、小信号交流电路模型 ④公式？IQ为二极管的静态直流电流，rj交流。 P27如果…….? P28 (⊿V)<5.2mV 一、图解分析法：1-15，一个交点！ 写出管外电路直流负载线方程(伏安) 。 利用二极管曲线模型和管外电路所确定的负载线，通过作图的方法进行求解。 要求：已知二极管伏安特性曲线和外围电路元件值。 分析步骤： 画出直流负载线(伏安座标) 。 分析直流工作点(Q点,又称为静态）。 优点：直观。既可分析直流，也可分析交流。 缺点：误差大。 1、直流分析，△VDD=0 晶体二极管电路分析方法 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 P29，图1-3-7：已知电路参数和二极管伏安特性曲线，试求电路的静态工作点电压和电流。 I V Q + - R VDD D I + - V 由图写出直流负载线方程：V=VDD-IR 在直流负载线上任取两点： 解： VDD VDD/R 连接两点，画出直流负载线。 VQ IQ 令I =0，得V= VDD；变化？ 令V =0，得I = VDD / R变化？ ； 所得交点，即为Q点。座标(VQ，IQ)=所求值。 P30，例1-3-1：戴维宁定理(P88)，RT，VT热电压？ (1-3-6) △VDD=0 2、交流分析 Q V+∆V I+∆I 0 t V+∆V 0 t I+∆I 在VDD+∆VDD下，管外负载线是平行移动的直线。 ∆VDD 二、等效电路分析法 1-16，1-20 1、直流分析，△VDD=0 将电路中截止的二极管开路。 实际二极管导通，则用简化电路模型的具体元件VD(on）+RD替代，然后对所得的简化电路进行分析、求解。 例1-3-2 ：P31-32。 画出二极管电路的传输特性（Vo~VI）。 解： ① -∞<VA<25V， D1、D2均截止。 VI=VA VO=25V A A 忽？→ →→理想，图（b）。 ② VA >25V ，D1导通，D2截止。 VA＜100V !! ③VA＞100V，D1、D2均导通。VO=100V，VI>137.5V ？ A A 先按D2截止计算。 VO限定在100V，钳位（箝位） 。 $