2022-2023学年高二物理竞赛课件：半波整流电路

半波整流电路 2 半波整流电路 RL ui uO ui uo t t 二极管具有单向导电性，利用它可以进行交流电到直流电的转换。 3 VR Vm vi t 0 Vi> VR时，二极管导通，vo=vi。 Vi< VR时，二极管截止， vo=VR。 例：理想二极管电路中 vi= Vm sinωt V，求输出波形v0。 解： 限幅电路常用于有选择地传输信号波形的一部分。 4 参考点 D 8V R uo ui 例3、已知： 二极管是理想的，试画出 uo 波形。 解: 理想模型VD=0V ui > 8V 二极管导通，uo = 8V ui < 8V 二极管截止，uo = ui uo 18V 8V 限幅(整形)电路 5 开关电路 利用二极管的单向导电性可作为电子开关 vI1 vI2 二极管工作状态 D1 D2 v0 0V 0V 导通 导通 导通 截止 截止 导通 截止 截止 0V 5V 5V 0V 5V 5V 0V 0V 0V 5V 例4：求vI1和vI2不同值组合时的v0值（二极管为理想模型）。 解： 6 例：判别二极管是导通还是截止。 + 9V - + 1V - + 2.5V - + 12.5V - + 14V - + 1V - 截止 - 9V + - 1V + + 2.5V - + 12.5V - + 14V - + 1V - 截止 解： 7 + 18V - + 2V - + 2.5V - + 12.5V - + 14V - + 1V - 导通 例6： 折线模型 求(1).vI=0V,vI=4V, vI=6V 时，输出v0的值。 (2). Vi=6sinωt V 时， 输出v0的波形。 解：(1) . vI=4V时，D导通。 vI=0V时，D截止。v0 = vI vI=6V时，D导通。 (2). Vi=6sinωt V （理想模型） 3V vi t 0 6V 折线模型 9 例7:理想二极管电路中 vi=V m sinωt V，求输出波形v0。 V1 vi t 0 Vm V2 Vi>V1时，D1导通、D2截止，Vo=V1。 Vi<V2时，D2导通、D1截止，Vo=V2。 V2<Vi<V1时，D1、D2均截止，Vo=Vi。 10 例8：画出理想二极管电路的传输特性（Vo~VI）。 解：① VI<25V，D1、D2均截止。 ② VI >25V ，D1导通，D2截止。 ③VI>137.5V，D1、D2均导通。 VO=25V VO=100V VI 25V 75V 100V 25V 50V 100V 125V VO 50V 75V 150V 0 137.5 11 例9：画出理想二极管电路的传输特性（Vo~VI）。 当VI<0时 D1导通 D2截止 当VI>0时 D1截止 D2导通 0 VI VO - 5V +5V +5V - 5V +2.5V -2.5V 12 例10:(小信号分析) 例4中求vD、iD。 VI = 10V， vi = 1Vsint 解题步骤: (1) 静态分析 (令vi=0） 由恒压降模型得 VD0.7V; ID 0.93mA (2) 动态分析 (令VI=0） 由小信号模型得 iD D + ( D + ( VI R=10k( vi ( R=10k( + ( VI ID 10V VD + R i ( + rd + ( D iD $