你真的了解二極管嗎?二極管的4個(gè)模型解讀!
在這篇文章中,小編將為大家?guī)?a href="/tags/二極管" target="_blank">二極管的相關(guān)報(bào)道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、二極管結(jié)構(gòu)
二極管就是由一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線及管殼封裝而成的。
采用不同的摻雜工藝,通過擴(kuò)散作用,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)。
由P區(qū)引出的電極稱為陽極,N區(qū)引出的電極稱為陰極。因?yàn)镻N結(jié)的單向?qū)щ娦裕O管導(dǎo)通時(shí)電流方向是由陽極通過管子內(nèi)部流向陰極。
二極管的電路符號如圖1所示。二極管有兩個(gè)電極,由P區(qū)引出的電極是正極,又叫陽極;由N區(qū)引出的電極是負(fù)極,又叫陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向,二極管的文字符號用VD表示。
二、二極管的四個(gè)模型
1、二極管的理想模型
前提是二級管在電路中導(dǎo)通了,然后電路上的其他元件的電壓比二級管兩端電壓大多了,而且,二級管截止時(shí)的反向電流也比其他元件小的多。
這個(gè)時(shí)候,我們就忽略二級管的正向壓降和反向電流,單純的認(rèn)為就是一個(gè)“正向的開關(guān)”。正向?qū)?,反向截止?
2、二極管的恒壓源模型(用的最多)
在理想模型的基礎(chǔ)上,等效再加個(gè)直流電壓源,用Uon表示,硅材料的0.7V,鍺的就是0.3V。
只有當(dāng)二級管外的電壓大于Uon時(shí),整個(gè)電路才算導(dǎo)通。
3、二極管的折線模型
折線模型,又考慮了二級管本身的材料因素,必定有電阻,進(jìn)一步完善。
下面的伏安特性曲線里,折線的斜率就是二級管阻值,rD。
4、二極管的微變等效信號模型(最重要)
這個(gè)模型就比較復(fù)雜了,小編盡量給大家解釋清楚。
補(bǔ)充一個(gè)知識點(diǎn):二極管伏安特性曲線表達(dá)式(I=Is(e^u/UT-1)),沒必要記,知道就歐了。
微變信號模型是在直流電壓下二極管導(dǎo)通時(shí),再加一個(gè)交流的小信號源。
如果只考慮直流導(dǎo)通狀態(tài)下的話,一個(gè)電壓對應(yīng)一個(gè)電流,這個(gè)點(diǎn)我們叫“直流工作點(diǎn)”或“靜態(tài)工作點(diǎn)”,用Q表示。UDQ和IDQ。
則UDQ和IDQ之比就是,該點(diǎn)直流電阻RD。
這個(gè)時(shí)候我們加上正弦的交流小信號,那么小信號帶給這個(gè)Q點(diǎn)的影響就是正弦的波動(dòng)。正弦量是變的對吧,沒錯(cuò)。
那么,這個(gè)時(shí)候的阻值是多少呢?
我們看下面的圖,在交流小信號的影響下,橫坐標(biāo)我們?nèi)≌译妷旱淖畲蠓挡?,縱坐標(biāo)取交流信號產(chǎn)生的電流下最大幅值差。構(gòu)成一個(gè)直角三角形,斜邊斜率,就是這個(gè)交流影響下的等效電阻,用rd表示。
我們看下面這個(gè)例子,大家應(yīng)該就會(huì)明白不少。
這個(gè)有點(diǎn)類似疊加定理,但又不完全是。我們得先算出靜態(tài)工作點(diǎn)下的電流IDQ,單獨(dú)再算交流產(chǎn)生的電流時(shí),這個(gè)時(shí)候的二極管就是前面等效計(jì)算的電阻rd了。
以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)二極管的內(nèi)容,如果你對本文內(nèi)容感到滿意,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!