模电第1讲 二极管

1、1.1.1 本征半导体本征半导体1.1.2 杂质半导体杂质半导体1.1.3 PN结结半半导体导体 导电能力介于导体和绝缘体之间的物质导电能力介于导体和绝缘体之间的物质1.1.1 本征半导体本征半导体一、何谓一、何谓半半导体和本征半导体导体和本征半导体常用：硅常用：硅 Si、锗、锗 Ge、砷化镓、砷化镓 GaAs本征半导体本征半导体 纯净的单晶半导体纯净的单晶半导体二、本征半导体的结构和导电机理二、本征半导体的结构和导电机理硅硅(锗锗)的原子结构模型的原子结构模型表示四价元素原子核和表示四价元素原子核和内层电子所具有的净电荷内层电子所具有的净电荷硅硅(锗锗)的晶格结构示意图的晶格结构示意图二、本

2、征半导体的结构和导电机理二、本征半导体的结构和导电机理n共价键共价键n本征激发，成对产生自本征激发，成对产生自由电子和空穴由电子和空穴n有两种载流子导电：空有两种载流子导电：空穴带正电，电子带负电穴带正电，电子带负电n复合复合n动态平衡动态平衡n温度一定时，自由电子温度一定时，自由电子-空穴对的浓度一定。温空穴对的浓度一定。温度升高或受光照时，载度升高或受光照时，载流子浓度增大流子浓度增大n常温下导电性能差常温下导电性能差硅硅(锗锗)的晶格结构示意图的晶格结构示意图掺杂后的半导体称为杂质半导体掺杂后的半导体称为杂质半导体其导电能力大大增强，导电性能得到改善。其导电能力大大增强，导电性能得到改善

3、。掺入掺入五价五价杂质元素（如磷、砷、锑）杂质元素（如磷、砷、锑） N型半导体型半导体 掺入掺入三价三价杂质元素（如硼、铝、铟）杂质元素（如硼、铝、铟） P型半导体型半导体 1.1.2 杂质半导体杂质半导体一、一、N N 型半导体的结构及导电机理型半导体的结构及导电机理晶格结构晶格结构n杂质正离子不是载流子。杂质正离子不是载流子。n多子：自由电子；少子：空穴。多子：自由电子；少子：空穴。n整个半导体呈电中性。整个半导体呈电中性。电结构电结构二、二、P P 型半导体的结构及导电机理型半导体的结构及导电机理晶格结构晶格结构n多子：空穴；少子：自由电子。多子：空穴；少子：自由电子。n整个半导体呈电中

4、性。杂质负离子不是载流子。整个半导体呈电中性。杂质负离子不是载流子。电结构电结构三、杂质半导体的导电性能小结三、杂质半导体的导电性能小结 导电性能主要取决于多子浓度。导电性能主要取决于多子浓度。 多子浓度主要由掺杂浓度决定，其值较大且稳定，多子浓度主要由掺杂浓度决定，其值较大且稳定，故杂质半导体导电性能得到显著改善。故杂质半导体导电性能得到显著改善。 少子对杂质半导体导电性能也有影响，少子对杂质半导体导电性能也有影响，少子由本征少子由本征激发产生，其大小随温度升高和光照而增大，故半导体激发产生，其大小随温度升高和光照而增大，故半导体器件对温度、光照敏感，在应用中要注意温度、光照对器件对温度、光

5、照敏感，在应用中要注意温度、光照对半导体器件及其电路性能的影响。半导体器件及其电路性能的影响。1.1.3 PN结结一、何谓一、何谓PN 结结PN 结结内电场阻碍扩散运动内电场阻碍扩散运动 促进漂移运动促进漂移运动扩散运动扩散运动载流子的扩散运动载流子的扩散运动一、何谓一、何谓PN 结结空间电荷区空间电荷区内电场内电场 空间电荷区及其内电场空间电荷区及其内电场达到动态平衡，形成达到动态平衡，形成PN 结结二、二、PN 结的形成结的形成1.1.3 PN结及其单向导电性结及其单向导电性二、二、PN 结的形成结的形成 续续n动态平衡时：扩散电流动态平衡时：扩散电流 等于漂移电流，等于漂移电流，流过流过

6、PNPN 结的总电流为零。空间结的总电流为零。空间 电荷区宽度一定，内电电荷区宽度一定，内电 场强度一定。场强度一定。n接触电位差（或内建电接触电位差（或内建电 位差）的大小与半导体位差）的大小与半导体 材料、掺杂浓度和温度材料、掺杂浓度和温度 有关。有关。动态平衡时的动态平衡时的PN结中的结中的载流子运动及电流载流子运动及电流三、三、PN 结的单向导电性结的单向导电性 加在加在PN结上的电压称为偏置电压。结上的电压称为偏置电压。 若若P区端电位高于区端电位高于N区端电位，则称区端电位，则称PN结外接正向结外接正向电压或正向偏置，简称正偏。电压或正向偏置，简称正偏。 PN结正偏时导通，呈现很小

7、的结电阻，产生较大结正偏时导通，呈现很小的结电阻，产生较大的正向电流；反偏时截止，呈现很大的结电阻，反向电的正向电流；反偏时截止，呈现很大的结电阻，反向电流近似为零。流近似为零。这种单方向导通特性称为单向导电性。这种单方向导通特性称为单向导电性。 反之，若反之，若P区端电位高于区端电位高于N区端电位，则称区端电位，则称PN结外结外接反向电压或反向偏置，简称反偏。接反向电压或反向偏置，简称反偏。 PN 结为何具有单向导电性？结为何具有单向导电性？正向电流正向电流 IF I扩散扩散 大大正偏时导通正偏时导通反向饱和电流反向饱和电流 IR = I少子漂移少子漂移 很小很小 0反偏时截止反偏时截止请留

8、意请留意正、反偏的接法正、反偏的接法四、四、PN结伏安特性表达式结伏安特性表达式式中式中) 1(eT/SUuIiIS 反向饱和电流反向饱和电流UT 温度电压当量温度电压当量常温下（常温下（T=300K）: UT = 26mVqkTU TiP 区区_uPN玻尔兹曼常数玻尔兹曼常数电子电荷量电子电荷量热力学温度热力学温度/绝对温度绝对温度五、五、PN结的反向击穿特性结的反向击穿特性PN结未损坏，可逆。结未损坏，可逆。电击穿：电击穿：热击穿：热击穿： PN结烧毁，不可逆。结烧毁，不可逆。 当加于当加于PN结两端的反向电压增大到一定值时，结两端的反向电压增大到一定值时，PN结的反向电流将随反向电压的增

9、加而急剧增大，结的反向电流将随反向电压的增加而急剧增大，这种现象称为反向击穿。这种现象称为反向击穿。 自学：知识拓展自学：知识拓展1. 了解本征半导体和杂质半导体的导电机理，掌握重要了解本征半导体和杂质半导体的导电机理，掌握重要 概念，理解半导体器件的性能受温度影响的原因。概念，理解半导体器件的性能受温度影响的原因。2. 理解理解PN结的工作原理，结的工作原理，掌握掌握PN结的单向导电性。结的单向导电性。主要要求：主要要求：自由电子与空穴、载流子、自由电子与空穴、载流子、N型和型和P型半导体、多型半导体、多子与少子、扩散运动与漂移运动、扩散电流与漂子与少子、扩散运动与漂移运动、扩散电流与漂移电

10、流、移电流、PN结、结、PN结的正偏与反偏、结的正偏与反偏、PN结的单结的单向导电性、反向击穿向导电性、反向击穿等概念。等概念。 重点：重点：1.2.1 二极管的结构与类型二极管的结构与类型1.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性1.2.3 二极管的主要参数二极管的主要参数点接触型点接触型 平面型平面型适用高频、小电流适用高频、小电流适用低频、大电流适用低频、大电流主要用于集成电路主要用于集成电路面接触型面接触型1.2.1 二极管的结构与类型二极管的结构与类型常见的普通二极管外形常见的普通二极管外形一、伏安方程一、伏安方程) 1(eTD/SDUuIi式中式中IS 反向饱和电流反向饱和电流U

11、T 温度电压当量温度电压当量常温下（常温下（T=300K）: UT = 26mVuD_iD1.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性二、伏安特性曲线二、伏安特性曲线n具有单向导电性，在电路中可具有单向导电性，在电路中可用作开关。用作开关。n导通后具有恒压特性。导通后具有恒压特性。n应避免工作于反向击穿区。应避免工作于反向击穿区。 可见：可见：n死区电压死区电压Uth n导通电压导通电压U D(on)n反偏截止反偏截止n反向击穿，反向击穿，反向击穿电压反向击穿电压U(BR) *讨论：硅管和锗管的伏安特性有何异同？讨论：硅管和锗管的伏安特性有何异同？n硅管硅管死区电压较大，死区电压较大，反向电流

12、很小，反向工作电压较高，允反向电流很小，反向工作电压较高，允许的最高结温高。实用中多用硅管。许的最高结温高。实用中多用硅管。n 死区电压死区电压 又称门坎电压又称门坎电压 Uth = 0.5 V 0.1 V(硅管硅管)(锗管锗管)UD(on) 0.7 V 硅管硅管 0.2 V 锗管锗管n 导通导通 电压电压温度升高时，正向导通压降减小，反向电流增大。温度升高时，正向导通压降减小，反向电流增大。n在室温附近，温度每升高在室温附近，温度每升高 1 C，正向导通压降约减小，正向导通压降约减小 2 2.5mV 。n温度每升高温度每升高 10 C，反向电，反向电流约增大一倍。流约增大一倍。三、温度对二极

13、管特性的影响三、温度对二极管特性的影响(1) 最大整流电流最大整流电流IF(2) 反向击穿电压反向击穿电压UBR和和最大反向工作电压最大反向工作电压URMUBR/ 21.2.3 二极管的主要参数二极管的主要参数指二极管长期运行允许通过的指二极管长期运行允许通过的最大正向平均最大正向平均电流。电流。URM指允许施加在二极管两端的最大反向电压。指允许施加在二极管两端的最大反向电压。结电容对二极管的分流作用结电容对二极管的分流作用 (1) 最大整流电流最大整流电流IF(2) 反向击穿电压反向击穿电压UBR和和最大反向工作电压最大反向工作电压URM(3) 反向电流反向电流IR(4) 最高工作频率最高工

14、作频率 fM 越小，则单向导电性和温度稳越小，则单向导电性和温度稳定性越好。硅管的定性越好。硅管的 0.7V，二极管导通，二极管导通，等效为等效为 0.7 V 的恒压源的恒压源解：解：假设二极管断开假设二极管断开UP = 15 V9V12V133 DD2LLN VRRRUUP N 0.7V，二极管导通，二极管导通，等效为等效为 0.7 V 的恒压源的恒压源UO= VDD1 UD(on)= （15 0.7）V = 14.3 VIO= UO / RL= 14.3 V/ 3 k = 4.8mAI1= IO + I2 = （4.8 + 2.3） mA = 7.1 mAI2 = (UO VDD2) /

15、R = (14.3 12) V/ 1 k = 2.3 mAPNVDD2UORLR1 k 3 k IOI1I215 V12VVDD10.7V例例1.3.2 试求图示硅二极管电路中电流试求图示硅二极管电路中电流 I1、I2、IO 和输出电压和输出电压 UO 的值。的值。三、二极管应用电路及其分析三、二极管应用电路及其分析 续续例例1.3.3 下图所示电路中，输入电压下图所示电路中，输入电压 为振幅为振幅15V的正弦波，试画的正弦波，试画出输出电压波形。出输出电压波形。三、二极管应用电路及其分析三、二极管应用电路及其分析 续续解题分析：解题分析：u i 为交变大信号，因此二极管交为交变大信号，因此二

16、极管交替工作于导通和截止状态。替工作于导通和截止状态。u i 振幅远大于振幅远大于0.7V，因此可采用理想模型分析法。，因此可采用理想模型分析法。 解：解：u i 为正半周时，二极管正偏导通，为正半周时，二极管正偏导通，u o= u i 例例1.3.3 下图所示电路中，输入电压下图所示电路中，输入电压 为振幅为振幅15V的正弦波，试画的正弦波，试画出输出电压波形。出输出电压波形。三、二极管应用电路及其分析三、二极管应用电路及其分析 续续解题分析：解题分析：u i 为交变大信号，因此二极管交为交变大信号，因此二极管交替工作于导通和截止状态。替工作于导通和截止状态。u i 振幅远大于振幅远大于0.

17、7V，因此可采用理想模型分析法。，因此可采用理想模型分析法。 解：解：u i 为正半周时，二极管正偏导通，为正半周时，二极管正偏导通，u o= u i u i 为负半周时，二极管反偏截止，为负半周时，二极管反偏截止，u o= 0 例例1.3.3 下图所示电路中，输入电压下图所示电路中，输入电压 为振幅为振幅15V的正弦波，试画的正弦波，试画出输出电压波形。出输出电压波形。三、二极管应用电路及其分析三、二极管应用电路及其分析 续续解题分析：解题分析：u i 为交变大信号，因此二极管交为交变大信号，因此二极管交替工作于导通和截止状态。替工作于导通和截止状态。u i 振幅远大于振幅远大于0.7V，因

18、此可采用理想模型分析法。，因此可采用理想模型分析法。 解：解：u i 为正半周时，二极管正偏导通，为正半周时，二极管正偏导通，u o= u i u i 为负半周时，二极管反偏截止，为负半周时，二极管反偏截止，u o= 0 故可画出故可画出u o波形为波形为此为半波整流电路此为半波整流电路例例1.3.4 下图所示的二极管电路中，设下图所示的二极管电路中，设 VA、VB 均为理想二极管，均为理想二极管，当输入电压当输入电压 UA、UB 为低电压为低电压 0 V 和高电压和高电压 5 V 的不同组合时，的不同组合时，求输出电压求输出电压 UO 的值。的值。电路电路习惯画法习惯画法三、二极管应用电路及

19、其分析三、二极管应用电路及其分析 续续例例1.3.4 下图所示的二极管电路中，设下图所示的二极管电路中，设 VA、VB 均为理想二极管，均为理想二极管，当输入电压当输入电压 UA、UB 为低电压为低电压 0 V 和高电压和高电压 5 V 的不同组合时，的不同组合时，求输出电压求输出电压 UO 的值。的值。输入电压输入电压理想二极管理想二极管输出输出电压电压UAUBVAVB0 V0 V正偏正偏导通导通正偏正偏导通导通0 V解：解：0V0V 三、二极管应用电路及其分析三、二极管应用电路及其分析 续续例例1.3.4 下图所示的二极管电路中，设下图所示的二极管电路中，设 VA、VB 均为理想二极管，均

20、为理想二极管，当输入电压当输入电压 UA、UB 为低电压为低电压 0 V 和高电压和高电压 5 V 的不同组合时，的不同组合时，求输出电压求输出电压 UO 的值。的值。输入电压输入电压理想二极管理想二极管输出输出电压电压UAUBVAVB0 V0 V正偏正偏导通导通正偏正偏导通导通0 V解：解：0V5V0 V5 V正偏正偏导通导通0 V反偏反偏截止截止 三、二极管应用电路及其分析三、二极管应用电路及其分析 续续例例1.3.4 下图所示的二极管电路中，设下图所示的二极管电路中，设 VA、VB 均为理想二极管，均为理想二极管，当输入电压当输入电压 UA、UB 为低电压为低电压 0 V 和高电压和高电

21、压 5 V 的不同组合时，的不同组合时，求输出电压求输出电压 UO 的值。的值。输入电压输入电压理想二极管理想二极管输出输出电压电压UAUBVAVB0 V0 V正偏正偏导通导通正偏正偏导通导通0 V解：解：5V0V0 V5 V正偏正偏导通导通0 V反偏反偏截止截止5 V0 V正偏正偏导通导通0 V反偏反偏截止截止三、二极管应用电路及其分析三、二极管应用电路及其分析 续续例例1.3.4 下图所示的二极管电路中，设下图所示的二极管电路中，设 VA、VB 均为理想二极管，均为理想二极管，当输入电压当输入电压 UA、UB 为低电压为低电压 0 V 和高电压和高电压 5 V 的不同组合时，的不同组合时，

22、求输出电压求输出电压 UO 的值。的值。输入电压输入电压理想二极管理想二极管输出输出电压电压UAUBVAVB0 V0 V正偏正偏导通导通正偏正偏导通导通0 V解：解：5V5V0 V5 V正偏正偏导通导通0 V反偏反偏截止截止5 V0 V正偏正偏导通导通0 V反偏反偏截止截止 5 V5 V正偏正偏导通导通正偏正偏导通导通5 V实现了实现了与与功能功能三、二极管应用电路及其分析三、二极管应用电路及其分析 续续-V26V+ +V1例例1.3.5 试分析下图所示的硅二极管电路试分析下图所示的硅二极管电路:（1）画出电压传输特性曲线；）画出电压传输特性曲线；（2）已知）已知u i10sin t V，画出

23、画出u i 和和u O的波形的波形。 5.1k- -+ui+-2V+-V24V- -+ +uOV1 （1）分析电路工作情况）分析电路工作情况 当当 u i 2.7V 时，时，V1管导通，管导通，V2管截止，管截止，u O 2.7V ；当；当 4.7V u i 2.7V 时，时， V1管和管和V2管均截止，管均截止，u O u i ；当当 u i 4.7V 时，时，V1管截止，管截止，V2管导通，管导通，u O 4.7V。 解：解：5.1k- -+ui+-2V+-VD24V- -+ +uOVD1+- -0.7V5.1k- -+ui+-2V+-V24V- -+ +uOV15.1k- -+ui+-2

24、V+-VD24V- -+ +uOVD15.1k- -+ui+-2V+-V24V- -+ +uOV15.1k- -+ui+-2V+-VD24V- -+ +uOVD1_ _+ +0.7V断开二极管，分析各二极管导通条件：断开二极管，分析各二极管导通条件：V1只能在只能在u i 2.7V 时导通；时导通；V2只能在只能在u i 4.7V时导通；时导通；当当 4.7V u i 2.7V 时，时， 两管均截止两管均截止例例1.3.5 解续解续24-2-40BADCui/V24-4-2uO/V-4.72.70tuO/Vt0ui/V2.7-4.710-10双向限幅电路双向限幅电路用以限制信号电压范围，常用作

25、保护电路。用以限制信号电压范围，常用作保护电路。（2）画出电压传输特性曲线和）画出电压传输特性曲线和 u i 、 u O 的波形，如下图所示。的波形，如下图所示。 一、二极管电路的直流图解分析一、二极管电路的直流图解分析 M（VDD ,0）N （ 0 , VDD/R ） 直流负载线直流负载线直流工作点参数为：直流工作点参数为： UQ = 0.7 V，IQ= 5 mA二极管直流电阻二极管直流电阻 140mA 5/V7 . 0QQDIURuDVDDR1.2 V100 iD直流工作点直流工作点QIQUQiD / mA12840 0.3 0.6uD / V1.20.9uD = VDD iDRiD =

26、f (uD) 求解求解可得二极管电流、电压可得二极管电流、电压Q点越高，点越高，二极管直流电阻越小二极管直流电阻越小。1.3.2 图解分析法和小信号模型分析法图解分析法和小信号模型分析法iD / mAuD /VOVDDVDD/ RQIQUQiD / mA tOn 静态静态 静态分析静态分析 静态工作点静态工作点 n 动态动态 动态分析动态分析dQDiIi dQDuUu n 总量总量=静态量静态量+ 动态量：动态量： , 二、二极管电路的交流图解分析二、二极管电路的交流图解分析C 对交流信号近似短路对交流信号近似短路VDDuiuDRCiD ui =Uimsin t ，Uim很小很小id二、二极管

27、电路的交流图解分析二、二极管电路的交流图解分析 tO uD ud = uiiD / mAuD /VOVDDVDD/ RQIQUQiD / mA tO tO uiid三、二极管电路的小信号模型分析法三、二极管电路的小信号模型分析法斜率斜率1/rdQiurDDddd didddrurui 二极管的小信号模型二极管的小信号模型UQ= UD(on)RUVIQDDQ n工程中，工程中，动态分析采用小信号模型分析法动态分析采用小信号模型分析法静态分析采用估算法：静态分析采用估算法：iD / mAuD /VOVDDVDD/ RQIQUQiD / mA tO tO uiid斜率斜率1/rd)1e ( TD/S

28、D UuIi由由TQTSdTQe1UIUIrUU 得得rd = UT / IQ 26 mV / IQ交流电阻交流电阻rd 很小。很小。IQ越大，越大，rd 越小越小二极管的小信号模型二极管的小信号模型QiurDDddd 三、二极管电路的小信号模型分析法三、二极管电路的小信号模型分析法例例1.3.7 图示为硅二极管低电压稳压电路，输入电压图示为硅二极管低电压稳压电路，输入电压U I为为10V，试分析，试分析当当U I 变化变化 1V时输出电压时输出电压U O的相应变化量和输出电压值。的相应变化量和输出电压值。 U I有有变化时的变化时的等效电路等效电路 1. 静态分析：静态分析：求求U I 为为

29、10V、变化量为零、变化量为零时的时的U O、I Q 2. 动态分析动态分析: 求求U I变化变化 1V时相应变化量时相应变化量U O rd = 26mV / IQ mA= 26 / 3.1 8.39 例例1.3.7 电路电路解：解：mV79. 2V)1 (300039. 839. 8IddO URrrU例例1.3.7 电路的电路的小信号等效电路小信号等效电路U O =UQ 0.7 V,IQ = (10 0.7) V/3k = 3.1 mA图示为硅二极管低电压稳压电路，输入电压图示为硅二极管低电压稳压电路，输入电压U I为为10V，试分析，试分析当当U I 变化变化 1V时输出电压时输出电压U

30、 O的相应变化量和输出电压值。的相应变化量和输出电压值。 U O =UQ 0.7 V,IQ = (10 0.7) V/3k = 3.1 mA2. 动态分析动态分析: 求求U I变化变化 1V时相应变化量时相应变化量U O rd = 26mV / IQ mA= (26 / 3.1 ) 8.39 例例1.3.7 电路电路mV79. 2V)1 (300039. 839. 8IddO URrrUUOU OU O 700 mV 2.79 mV3. 综合分析综合分析:利用二极管的正向恒压特性可进行稳压，但一般只用于利用二极管的正向恒压特性可进行稳压，但一般只用于34V以下。以下。 1. 静态分析：静态分析

31、：求求U I 为为10V、变化量为零、变化量为零时的时的U O、I Q 解：解：例例1.3.7怎样选用合适的分析方法对二极管应用电路进行分析怎样选用合适的分析方法对二极管应用电路进行分析 ？ 讨论讨论答：二极管电路分析方法主要有图解分析法和模型分析法，前者常答：二极管电路分析方法主要有图解分析法和模型分析法，前者常用于观察器件工作情况是否合适，后者用以分析电路性能，通常采用于观察器件工作情况是否合适，后者用以分析电路性能，通常采用模型分析法。分析时先选用合适的模型，再进行电路分析。用模型分析法。分析时先选用合适的模型，再进行电路分析。 对直流电路或大信号电路，应采用理想模型或恒压降模型，若对直

32、流电路或大信号电路，应采用理想模型或恒压降模型，若忽略二极管导通电压时不会引起较大的计算误差，则用理想模型，忽略二极管导通电压时不会引起较大的计算误差，则用理想模型，否则用恒压降模型。否则用恒压降模型。分析时，首先假设二极管未通，看二极管能否分析时，首先假设二极管未通，看二极管能否被正偏导通，能则等效为恒压源（或短路），否则等效为断开，然被正偏导通，能则等效为恒压源（或短路），否则等效为断开，然后进行电路分析。后进行电路分析。 对既含有直流电源又含有小信号源的电路，对既含有直流电源又含有小信号源的电路，电路中的电流、电电路中的电流、电压由静态量和动态量叠加而得。压由静态量和动态量叠加而得。先用

33、恒压降模型估算静态工作点，先用恒压降模型估算静态工作点，后由公式求后由公式求 rd ，再用小信号模型进行动态分析，最后综合分析。，再用小信号模型进行动态分析，最后综合分析。 1. 掌握二极管的理想模型、恒压降模型及其应用，了解掌握二极管的理想模型、恒压降模型及其应用，了解 二极管的折线模型。二极管的折线模型。2. 了解二极管电路的图解分析法和小信号模型分析法和了解二极管电路的图解分析法和小信号模型分析法和 仿真分析法；了解二极管的主要应用。仿真分析法；了解二极管的主要应用。主要要求：主要要求： 通过多练习，掌握理想模型和恒压降模型分析法。通过多练习，掌握理想模型和恒压降模型分析法。重点：重点：

34、1.4.1 稳压二极管稳压二极管1.4.2 发光二极管与光电二极管发光二极管与光电二极管1.4.3 变容二极管和肖特基变容二极管和肖特基二极管二极管一、符号与伏安特性一、符号与伏安特性iZ /mAuZ/VO UZ IZmin IZM UZ IZ IZ二、主要参数二、主要参数1. 稳定电压稳定电压 UZ 2. 稳定电流稳定电流 IZ 3. 最大工作电流最大工作电流 IZM和最小稳定工作电流和最小稳定工作电流 IZminP ZM = UZ IZM4. 最大耗散功率最大耗散功率 PZM1.4.1 稳压二极管稳压二极管rZ = UZ / IZrZ 越小，稳压效果越好。越小，稳压效果越好。6. 稳定电压

35、温度系数稳定电压温度系数 CT%100/ZZT TUUC5. 动态电阻动态电阻 rZ 与普通二极管与普通二极管有何异同？有何异同？IR = IDZ + IOUO= UI UR n 当当 UI 波动波动 、RL不变时不变时 OU 显显著著DZIRI OUn 当当 RL 变化变化 、UI 不变时不变时通过自动调节稳压管电流的大小，以调整降压电阻通过自动调节稳压管电流的大小，以调整降压电阻R上上的压降，使的压降，使UO基本稳定。基本稳定。 IUUR OULR OU 显显著著DZIRI三、稳压管稳压电路的工作原理三、稳压管稳压电路的工作原理 要给要给稳压管加上足够大的反偏电压，使稳压管稳压管加上足够大

36、的反偏电压，使稳压管工作于反向击穿区；工作于反向击穿区；同时要同时要给稳压管串接大小适当给稳压管串接大小适当的的限流电阻，限流电阻，使稳压管的工作电流使稳压管的工作电流 IDZ 满足：满足： I Zmin I DZ I ZM 四、稳压管稳压电路的组成原则四、稳压管稳压电路的组成原则例例1.4.1解：解：图示稳压电路中，已知稳压管参数为图示稳压电路中，已知稳压管参数为UZ = 12V，I Z = 5mA ，I ZM = 50mA，试分析：（，试分析：（1）若）若UI = 3V，RL = R，求，求UO ；（2）若）若UI = 20V，其允许变化量为，其允许变化量为 2V，I O 的变化范围的变化

37、范围为为015mA，试选择限流电阻，试选择限流电阻R的阻值与功率。的阻值与功率。UOUIRRLIOIDZ（1）当）当UI = 3V 时，时，V5 . 1V23ILLO URRRU （2）当）当UI = 20V 时，只要时，只要R 值合适，电路可稳压工作。值合适，电路可稳压工作。 当当UI 最大且最大且I O 最小时，流过稳压管的电流最大，最小时，流过稳压管的电流最大，R 值应值应使使 I DZ I ZM。ZMOminIIRUU ZImax稳压管反偏截止稳压管反偏截止200mA50V)12220(minOZMZaxImminIIUUR 当当UI 最小且最小且IO 最大时，流过稳压管最大时，流过稳压管的电流最小，的电流最小，R 值应使值应使 I DZ I Z ，例例1.4.1 解续解续UIRRLIOIDZZOmax