3.1 二极管折线模型

　　对恒压降模型作一定的修正，认为二极管的管压降是随着通过二极管电流的增加而增加的即得二极管折线模型。在模型中用一个电池和一个电阻rD来作进一步的近似。电池的电压为二极管的门坎电压Vth（约为0.5V）。当二极管的导通电流为1mA时，管压降为0.7V时

　　二极管折线模型如下图所示。

　　3.2 小信号模型

　　二极管小信号模型如上图所示。如二极管在静态工作点Q（vD=VD，iD=ID）附近工作，则可把V-I特性看成为一条直线，其斜率的倒数就是所要求的小信号模型的微变电阻rd。

　　rd=dvD/diD

　　rd的数值还可从二极管的V-I特性表达式导出。

　　（1）

　　取iD对vD的微分，可得微变电导

　　由此可得

　　（当T=300K时）

　　例如，当Q点上的ID=2mA时，rd=26mV/2mV=13W。

　　值得注意的是，式（1）是二极管正向V-I特性一个很好的模型，称之为指数模型。利用它并根据数学迭代原理，可以较准确地分析二极管电路。如借助PSPICE程序，指数模型更便于使用。

　　4 特殊二极管

         稳压管的杂质浓度较大，空间电荷区很窄，容易形成强电场。产生反向击穿时反向电流急增，如图b的特性所示。稳压管的稳压作用在于，电流增量很大，只引起很小的电压变化。

　　在稳压管稳压电路中一般都加限流电阻R，使稳压管电流工作在IZmax和IZmix的范围。

　　齐纳二极管又称稳压管，是一种用特殊工艺制造的面结型硅半导体二极管，其代表符号如图a所示。前已提及，这种管子的杂质浓度比较大，空间电荷区内的电荷密度也大，因而该区域很窄，容易形成强电场。当反向电压加到某一定值时，反向电流急增，产生反向击穿，如图b的特性所示。图中的VZ表示反向击穿电压，即稳压管的稳定电压。稳压管的稳压作用在于，电流增量DIZ很大，只引起很小的电压变化DVZ。曲线愈陡，动态电阻rz=DVZ/DIZ愈小，稳压管的稳压性能愈好。一般地说，VZ为8V左右的稳压管的动态电阻较小，低于这个电压的，rZ随齐纳电压的下降迅速增加，因而低压稳压管的稳压性能较差。稳压管的稳定电压VZ，低的为3V，高的可达300V，它的正向压降约为0.6V。

　　在稳压管稳压电路中一般都加限流电阻R，使稳压管电流工作在IZmax和IZmix的范围。稳压管在应用中要采取适当的措施限制通过管子的电流，以保证管子不会因过热而烧坏。

　　4.1 并联式稳压电路

　　稳压电路如图所示。该电路能够稳定输出电压，当V1或RL变化时，电路能自动地调整IZ的大小，以改变R上的压降IRR，达到使输出电压V0（VZ）基本恒定的目的。例如，当VI恒定而RL减小时，将产生如下的自动调整过程：

　　RL¯®IO­®IR­®VO¯®IZ¯®IR¯

　　VO­

　　VO能基本维持恒定。

　　稳压管在直流稳压电源中获得广泛的应用。稳压电路如图所示。图中DZ为稳压管，R为限流电阻的作用是使电路有一个合适的工作状态。因负载RL与稳压管两端并接，故称为并联式稳压电路。

　　该电路之所以能够稳定输出电压，在于当稳定电流IZ有较大幅度的变化DIZ时，而稳定电压的变化DVZ却很小。这样，当V1或RL变化时，电路能自动地调整IZ的大小，以改变R上的压降IRR，达到维持输出电压V0（VZ）基本恒定的目的。例如，当VI恒定而RL减小时，将产生如下的自动调整过程：

　　RL¯®IO­®IR­®VO¯®IZ¯®IR¯

　　VO­

　　可见VO能基本维持恒定。同理，亦可分析当RL增大时，亦可得出Vo基本维持恒定的结论。

　　二极管结电容的大小除了与本身结构和工艺有关外，还与外加电压有关。结电容随反向电压的增加而减小，这种效应显著的二极管称为变容二极管。

　　图a为变容二极管的代表符号，图b是变容二极管的特性曲线。不同型号的管子，其电容最大值可能是5~300pF。最大电容与最小电容之比约为5:1。变容二极管在高频技术中应用较多。