二極體模型
忽略切入電壓及反向飽和電流,I-V特性曲線如圖(1)所示。
理想二極體在順偏時提供零阻抗與零壓降(
),如同短路;而在反偏時則提供零電流(
),如同斷路。如圖(2)。
其V-I特性,當順向電壓大於零時,流過的順向電流趨近於無窮大。
(圖1) 理想二極體I-V特性曲線
(圖2) 理想二極體模型
忽略反向飽和電流及順向電阻,I-V特性曲線如圖(3)所示。
當外加電壓大於切入電壓(
)時,二極體導通,且二極體上的跨壓為
;當外加電壓小於切入電壓(
)時,二極體截止,如同斷路。如圖(4)。
(圖3) 第二近似模型二極體I-V特性曲線
(圖4) 二極體第二近似模型
當二極體導通時,二極體上的跨壓為
加上順向電阻
上的壓降。
當二極體截止時,如同斷路。以一個很大的反向電阻
表示。
圖(5)為I-V特性曲線,圖(6)為第三近似模型。
(圖5) 第三近似模型二極體I-V特性曲線
(圖6) 二極體第三近似模型
[例題7]
使用理想二極體模型、第二近似模型、第三近似模型計算負載電流、負載電壓、二極體壓降。,二極體順向電阻
Answer:
(1)理想二極體模型:
如圖2,可將二極體視為一個閉合(on)開關
,
(2)第二近似模型
如圖4,可將二極體視為一個閉合(on)開關和0.7V的位能障璧。
,
(3)第三近似模型
如圖6,可將二極體視為一個閉合(on)開關、0.7V的位能障璧和串聯順向電阻。
,
負載線法
(圖7)
二極體電路
負載線方程式
在橫軸上,,則
;在縱軸上,
,則
連接(,0)及(0,
)兩點,即構成一條負載線
負載線與二極體I-V特性曲線
之交點,稱為靜態點(Quiescent point,Q點)。