你真的了解二极管吗?二极管的4个模型解读!
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在这篇文章中,小编将为大家带来二极管的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、二极管结构
二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。
采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。
由P区引出的电极称为阳极,N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性,二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。
二极管的电路符号如图1所示。二极管有两个电极,由P区引出的电极是正极,又叫阳极;由N区引出的电极是负极,又叫阴极。三角箭头方向表示正向电流的方向,二极管的文字符号用VD表示。
二、二极管的四个模型
1、二极管的理想模型
前提是二级管在电路中导通了,然后电路上的其他元件的电压比二级管两端电压大多了,而且,二级管截止时的反向电流也比其他元件小的多。
这个时候,我们就忽略二级管的正向压降和反向电流,单纯的认为就是一个“正向的开关”。正向导通,反向截止。
2、二极管的恒压源模型(用的最多)
在理想模型的基础上,等效再加个直流电压源,用Uon表示,硅材料的0.7V,锗的就是0.3V。
只有当二级管外的电压大于Uon时,整个电路才算导通。
3、二极管的折线模型
折线模型,又考虑了二级管本身的材料因素,必定有电阻,进一步完善。
下面的伏安特性曲线里,折线的斜率就是二级管阻值,rD。
4、二极管的微变等效信号模型(最重要)
这个模型就比较复杂了,小编尽量给大家解释清楚。
补充一个知识点:二极管伏安特性曲线表达式(I=Is(e^u/UT-1)),没必要记,知道就欧了。
微变信号模型是在直流电压下二极管导通时,再加一个交流的小信号源。
如果只考虑直流导通状态下的话,一个电压对应一个电流,这个点我们叫“直流工作点”或“静态工作点”,用Q表示。UDQ和IDQ。
则UDQ和IDQ之比就是,该点直流电阻RD。
这个时候我们加上正弦的交流小信号,那么小信号带给这个Q点的影响就是正弦的波动。正弦量是变的对吧,没错。
那么,这个时候的阻值是多少呢?
我们看下面的图,在交流小信号的影响下,横坐标我们取正弦电压的最大幅值差,纵坐标取交流信号产生的电流下最大幅值差。构成一个直角三角形,斜边斜率,就是这个交流影响下的等效电阻,用rd表示。
我们看下面这个例子,大家应该就会明白不少。
这个有点类似叠加定理,但又不完全是。我们得先算出静态工作点下的电流IDQ,单独再算交流产生的电流时,这个时候的二极管就是前面等效计算的电阻rd了。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关二极管的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!