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模电课件ch03二极管基本电路

目录二极管基本知识二极管电路分析二极管的应用二极管电路设计二极管电路仿真

二极管基本知识01

01半导体材料二极管由半导体材料制成，常见的有硅和锗。02正负极二极管有两个电极，正极和负极，分别用字母“+”和“-”表示。03PN结二极管内部由一个PN结组成，是二极管导通和截止的关键结构。二极管的结构

整流二极管主要用于整流电路，将交流电转换为直流电。稳压二极管具有稳压功能的二极管，用于稳定电路中的电压。开关二极管具有快速开关特性的二极管，用于电路的开关控制。发光二极管能够发出可见光的二极管，常用于指示和显示。二极管的种类

单向导通性反向截止性当加在二极管上的反向电压超过一定值时，二极管反向截止，无电流通过。正向压降二极管正向导通时，有一定的正向压降，不同类型二极管的压降不同。二极管具有单向导通性，电流只能从正极流向负极。温度敏感性二极管的特性受温度影响较大，温度升高时，正向压降减小，反向漏电流增大。二极管的特性

二极管电路分析02

整流电路的作用将交流电转换为直流电，用于提供直流电源。单相半波整流电路利用一个二极管将交流电转换为直流电，输出电压为0.45倍的输入电压。单相全波整流电路利用两个二极管将交流电转换为直流电，输出电压为0.9倍的输入电压。三相整流电路利用三个三相二极管将三相交流电转换为直流电，输出电压为1.35倍的输入电压。整流电路

检波电路的作用01从调频信号中提取出低频信号。02包络检波电路利用二极管和RC电路将调频信号转换为低频信号，适用于低频信号的提取。03同步检波电路利用一个同步信号与调频信号进行相乘，再通过滤波器提取低频信号，适用于高频信号的提取。检波电路

开关电路开关电路的作用利用二极管的单向导电性实现开关控制。单结晶体管开关电路利用单结晶体管正向导通、反向截止的特性实现开关控制，常用于电子设备的开关控制。晶体管开关电路利用晶体管的饱和导通和截止特性实现开关控制，常用于数字电路中的逻辑门控制。

二极管的应用03

在电源电路中，二极管可以防止电流倒灌，保护电子设备免受损坏。防止电流倒灌瞬态电压抑制器是一种特殊类型的二极管，用于吸收过电压瞬态，保护电子设备免受过电压损坏。过电压保护在开关电源中，二极管作为续流二极管，为电感线圈提供续流回路，防止开关管开路时产生的反电动势对电路造成损坏。续流二极管电子设备保护

二极管可以将交流电转换为直流电，用于整流电路中。整流检波限幅在调频广播和调相通信中，二极管用于检波电路中，将调频或调相信号还原为音频信号或脉冲信号。二极管可以作为限幅器，将信号幅度限制在一定范围内，用于信号处理和放大电路中。030201信号处理

自动调节在自动控制系统中，二极管可以用于信号检测和调节，如温度、压力、流量等传感器中的二极管。开关控制二极管的单向导电性可以用于实现开关控制，如继电器、晶体管等电子元件中的开关电路。自动控制

二极管电路设计04

二极管电路应与整体电路相匹配，以确保电路性能的稳定性和可靠性。匹配性二极管电路应满足设计要求，实现预期的功能。功能性在满足功能和稳定性的前提下，应尽量提高电路的效率，减少能量的损耗。效率性设计原则

明确电路的功能需求，分析电路的性能指标和限制条件。需求分析将设计的二极管电路制作成实际电路，并进行测试，以验证实际性能与仿真结果的符合程度。实际制作与测试根据需求选择适当的二极管型号和规格，确保元件的可靠性和稳定性。元件选择根据需求和元件特性，设计符合设计原则的二极管电路。电路设计利用仿真软件对设计的二极管电路进行验证，确保电路性能符合预期。仿真验证0201030405设计流程

开关电路利用二极管的开关特性实现逻辑门电路、触发器等数字逻辑功能。整流电路利用二极管的单向导电性实现交流电到直流电的转换，广泛应用于电源供应、家电等领域。限幅电路利用二极管的限幅作用保护电路免受过电压或过电流的损害，提高电路的稳定性和可靠性。设计实例

二极管电路仿真05

一款流行的电路仿真软件，提供丰富的元件库和测试工具，适用于模拟和数字电路的仿真。Multisim专门用于模拟电路仿真的软件，具有强大的分析功能和直观的用户界面。LTSpice由MicroSim公司开发的电路仿真软件，适用于多种类型的电路仿真。PSpice仿真软件介绍

打开仿真软件并创建一个新的电路图。从元件库中选择适当的二极管元件并将其放置在电路图中。根据需要连接其他电路元件，构建完整的二极管电路。设置适当的电源和信号源，以便进行仿真测试。运行仿真并收集和分析数据。仿真步骤

电流-电压特性通过仿真测试，可以观察二极管的电流-电压特性曲线，了解其正向和反向工作状态下的表现。动态响应分析二极管在输入信号变化时的动态响应，了解其频率响应和瞬态特性。噪声性能通过仿真测试，可以评估二极管在不