模电笔记第一周3-二极管分析法

晶体二极管的数学模型如下： $$ V=Ir_s+nV_T\ln{(1+\frac{I}{I_s})} $$ $n$称为非理想化因子，在电流正常情况下约为1，电流过大或过小时约为2. $r_s$是PN结内部实际存在的体电阻. 晶体二极管的伏安特性曲线在正向电流较小时呈指数变化，较大时呈线性变化.

等效电路模型

用于直流电路分析，将二极管拆封为理想二极管$D$，二极管导通电阻$R_D$，以导通电压$V_{D(on)}$为大小、和既有电压方向相反的电源$V$。

用于交流电路分析，将加到二极管上的电压$V$拆分为直流部分$V_Q$和增量电压$\Delta V$，则工作电流$I=I_Q+\Delta I$，$I_Q=I_S(e^{\frac{V_Q}{V_T}}-1)$.

定义二极管增量电阻$r_j=\frac{V_T}{I_Q}$，则二极管可被拆分为体电阻$r_s$和$r_j$串联的和电阻.若$\Delta V$频率较高，还需要在$r_j$两端并联结电容$C_j$. （一般地，本书中二极管小信号应用场景不会涉及结电容）

在$|\Delta V|<5.2\text{mV}$的情况下，小信号电路模型产生的误差是可以接受的.

看图求交点.没什么可说的.

将电路中二极管转化为相应的等效电路模型求解.

在电路中直接串联二极管，利用理想二极管开关特性滤除某一方向的波.

在电路中并联稳压二极管，利用其反向导通稳定电压$V_s$几乎不变的特性将电压稳定在某一数值.

使用二极管 （不是稳压管！） 并联在所需限幅的信号源两端，可以将输出端的信号限制在Max和Min之间（双向限幅电路）单向限幅电路只能设定输出端的Max或者Min. 钳位电路用于周期信号源，用于将信号源峰值限制在一个直流电平上.要求： $$ R_LC>10T $$ 这样才能使得电压不突变.

记住结论：与门电路干路电位为电压最低的一端加上$V_{Don}$，或门电路干路电位为电压最高的一端减去$V_{Don}$.