模电复习资料

1、 第一章第一章 晶体二极管晶体二极管1.1 1.1 半导体物理基础知识半导体物理基础知识1.2 PN1.2 PN结结1.3 1.3 晶体二极管电路的分析方法晶体二极管电路的分析方法1.4 1.4 晶体二极管的应用晶体二极管的应用1.5 1.5 其它二极管其它二极管1.1 1.1 半导体物理基础知识半导体物理基础知识 在物理学中。根据材料的导电能力，可以将他们划分导在物理学中。根据材料的导电能力，可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。体、绝缘体和半导体。 典型的半导体是典型的半导体是 硅硅Si 和和 锗锗Ge，它们都是它们都是4价元素价元素。sisi硅原子硅原子Ge锗原子锗原子Ge+4+4硅和锗最

2、外层轨道上的硅和锗最外层轨道上的四个电子称为四个电子称为价电子价电子。把内层电子和原子核作把内层电子和原子核作为一个整体称为为一个整体称为惯性核惯性核 本征半导体的共价键结构本征半导体的共价键结构束缚电子束缚电子+4+4+4+4+4+4+4+4+4在绝对温度在绝对温度T=0K时，时，所有的价电子都被共价键所有的价电子都被共价键紧紧束缚在共价键中，不紧紧束缚在共价键中，不会成为会成为自由电子自由电子，因此本因此本征半导体的导电能力很弱征半导体的导电能力很弱，接近绝缘体。，接近绝缘体。1.1.1 本征半导体 本征半导体本征半导体化学成分纯净的半导体晶体（单晶体）。化学成分纯净的半导体晶体（单晶体）

3、。制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，常，常称为称为“九个九个9”。 这一现象称为这一现象称为本征激发本征激发，也称也称热激发热激发。 当温度升高或受到光当温度升高或受到光的照射时，束缚电子能的照射时，束缚电子能量增高，有的电子可以量增高，有的电子可以挣脱原子核的束缚，而挣脱原子核的束缚，而参与导电，成为参与导电，成为自由电自由电子子。自由电子自由电子+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴空穴 自由电子产生的同自由电子产生的同时，在其原来的共价键时，在其原来的共价键中就出现了一个空位，中就出现了一个空位，称为称为空穴空穴。 可见

4、本征激发同时产可见本征激发同时产生电子空穴对。生电子空穴对。 外加能量越高（外加能量越高（温温度越高），产生的电子度越高），产生的电子空穴对越多。空穴对越多。 动画动画演示演示 与与本征激发本征激发相反的现相反的现象象复合复合自由电子自由电子+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴空穴电子空穴对电子空穴对自由电子自由电子 带负电荷带负电荷 电子流电子流+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由电子自由电子E总电流总电流载流子载流子空穴空穴 带正电荷带正电荷 空穴流空穴流本征半导体的导电性取决于外加能量：本征半导体的导电性取决于外加能量：温度变化，导电性变化；光照变化，导电性变化。温度变化，导电性

5、变化；光照变化，导电性变化。导电机制导电机制热平衡载流子浓度热平衡载流子浓度在一定温度下，本征激发和复合同时进行，达到动在一定温度下，本征激发和复合同时进行，达到动态平衡。电子空穴对的浓度一定。态平衡。电子空穴对的浓度一定。常温常温300K时：时：硅：硅：锗：锗：电子空穴对的浓度电子空穴对的浓度 inin0322gEkTinA Te根据李素珍、丁辛芳根据李素珍、丁辛芳半导体器件物理基础半导体器件物理基础，高教，高教，1984，P26P29：A A为常数，为常数，k k是波尔兹曼常数，是波尔兹曼常数，E Eg0g0是是T=0KT=0K时的禁带宽度时的禁带宽度 （P4P4）。）。由 的大小和原子密

6、度相比较，可知 仅为原子密度的三万亿分之一。故本征半导体的导电能力很弱，如前所述。inin310105 . 1cm10104 . 2313104 . 2cm1.1.2 1.1.2 杂质半导体杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量杂质元素后的在本征半导体中掺入某些微量杂质元素后的半导体称为半导体称为杂质半导体杂质半导体。1.1. N型半导体型半导体 在本征半导体中掺入五价杂质元素，例在本征半导体中掺入五价杂质元素，例如磷，砷等，称为如磷，砷等，称为N型半导体型半导体。 N型半导体型半导体多余电子多余电子磷原子磷原子硅原子硅原子+4+4+4+4+4+4+4+4+5多数载流子多数载流子自由电子自由电

7、子少数载流子少数载流子 空穴空穴+N型半导体施主离子施主离子自由电子自由电子电子空穴对电子空穴对 在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。空空穴穴硼原子硼原子硅原子硅原子+4+4+4+4+4+4+3+4+4多数载流子多数载流子 空穴空穴少数载流子少数载流子自由电子自由电子P型半导体受主离子受主离子空穴空穴电子空穴对电子空穴对2.2. P型半导体型半导体杂质半导体的示意图杂质半导体的示意图+N型半导体多子多子电子电子少子少子空穴空穴P型半导体多子多子空穴空穴少子少子电子电子少子浓度少子浓度与温度有关与温度有关多子浓度多子浓度与温度无关与温度无关多子

8、和少子热平衡浓度多子和少子热平衡浓度根据J.米尔曼微电子学：数字和模拟电路及系统上，人教，1980，P26：200in pn00aapNnN00ddnNpNN型半导体中：P型半导体中：1.1.3 1.1.3 两种导电机理两种导电机理-漂移和扩散漂移和扩散一、一、漂移和漂移电流漂移和漂移电流 在外加电场的作用下，载流子产生定向运动，形成电流。二、扩散与扩散电流二、扩散与扩散电流 由浓度差引起载流子由浓度差引起载流子的定向运动。的定向运动。运动运动方式方式产生原因产生原因载流子运动方向载流子运动方向电流方向电流方向扩散扩散浓度不均浓度不均浓浓 低低漂移漂移电场力作电场力作用用同电场方向同电场方向空

9、 穴 -顺电 子 -逆空 穴 -同电 子 -反内电场E因多子浓度差因多子浓度差形成内电场形成内电场多子的扩散多子的扩散 空间电荷区空间电荷区 阻止多子扩散，促使少子漂移。阻止多子扩散，促使少子漂移。PNPN结合结合+P型半导体+N型半导体+空间电荷区空间电荷区多子扩散电流多子扩散电流少子漂移电流少子漂移电流耗尽层耗尽层1.2 1.2 PN结及其单向导电性结及其单向导电性 1 . PN结的形成结的形成 动画PN结形成少子飘移少子飘移补充耗尽层失去的多子，耗尽层窄，补充耗尽层失去的多子，耗尽层窄，E多子扩散多子扩散 又失去多子，耗尽层宽，又失去多子，耗尽层宽，EP型半导体+N型半导体+内电场E多子

10、扩散电流多子扩散电流少子漂移电流少子漂移电流耗尽层耗尽层动态平衡：动态平衡：扩散电流扩散电流 漂移电流漂移电流总电流总电流0势垒势垒 UO硅硅 0.5V锗锗 0.1V当扩散和漂移达到平衡时，由内建电场当扩散和漂移达到平衡时，由内建电场E产生的产生的电位差称为内建电位差，用电位差称为内建电位差，用VB表示。表示。-xpxnVBP+NV02lnadBTiN NVVnTkTVqT=300KT=300K时，时，V VT T26mV26mV在室温时：在室温时： 锗锗的的VB 0.20.20.3V0.3V 硅硅的的VB 0.50.50.7V0.7V阻挡层宽度向低掺杂一方扩展阻挡层宽度向低掺杂一方扩展2.

11、PN结的伏安性结的伏安性(1) 加正向电压（正偏）加正向电压（正偏）电源正极接电源正极接P区，负极接区，负极接N区区 外电场的方向与内电场方向相反。外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场外电场削弱内电场 耗尽层变窄耗尽层变窄 扩散运动漂移运动扩散运动漂移运动多子多子扩散形成正向电流扩散形成正向电流I I D D+P型半导体+N型半导体+WER空间电荷区内电场E正向电流正向电流 正正向向特特性性图1.1.9 外加正向电压时PN结载流子的分布(2) 加反向电压加反向电压电源正极接电源正极接N区，负极接区，负极接P区区 外电场的方向与内电场方向相同。外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加

12、强内电场外电场加强内电场耗尽层变宽耗尽层变宽 漂移运动扩散运动漂移运动扩散运动少子漂移形成反向电流少子漂移形成反向电流I I T T+内电场+E+EW+空 间 电 荷 区+R+IRPN 在一定的温度下，由本在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是征激发产生的少子浓度是一定的，故一定的，故IT基本上与外加基本上与外加反压的大小无关反压的大小无关，所以称所以称为为反向饱和电流反向饱和电流。但。但IT与温与温度有关。度有关。 反反向向特特性性3. PN结结的伏安特性曲线及表达式的伏安特性曲线及表达式 根据理论推导，根据理论推导，PNPN结的伏安特性曲线如图结的伏安特性曲线如图正偏正偏ID（多子扩散

13、）（多子扩散）IT（少子漂移）（少子漂移）反偏反偏反向饱和电流反向饱和电流反向击穿电压反向击穿电压反向击穿反向击穿热击穿热击穿烧坏烧坏PN结结电击穿电击穿可逆可逆) 1(eTSUuIi 根据理论分析：根据理论分析：u 为为PN结两端的电压降结两端的电压降i 为流过为流过PN结的电流结的电流IS 为反向饱和电流为反向饱和电流UT =kT/q 其中其中k为玻耳兹曼常数为玻耳兹曼常数 1.381023q 为电子电荷量为电子电荷量1.6109T 为热力学温度为热力学温度当当 u0 uUT时时1eTUuTeSUuIi 当当 u|U T |时时1eTUuSIi0.70.25VVD OND ON硅PN结：V

14、锗PN结：V4.4.温度特性温度特性温度升高时，温度升高时，PN结两边的热平衡少子浓度结两边的热平衡少子浓度相应增加，从而导致相应增加，从而导致PN结的反向饱和电流结的反向饱和电流IS增大。温度每增加增大。温度每增加10，IS约增加一倍。约增加一倍。5.PN5.PN结击穿特性结击穿特性一一.雪崩击穿：雪崩击穿： 发生在发生在低低掺杂的掺杂的PN结中，结中， V（BR）6V。应用应用-稳压二极管：根据稳压二极管：根据PNPN结击穿后，结击穿后，两端电压几乎不变，只要限制反向电流，两端电压几乎不变，只要限制反向电流，使使PNPN结不被烧坏，可的一稳定电压。结不被烧坏，可的一稳定电压。二二.齐纳击穿

15、：齐纳击穿： 发生在发生在高高掺杂的掺杂的PN结中，结中，V（BR）CT，CjCD外外加反向电压时，加反向电压时，CD趋于零，趋于零，CjCTCV V0 一一 、半导体二极管的、半导体二极管的VA特性曲线特性曲线 硅：硅：0.5 V 锗：锗： 0.1 V导通压降导通压降反向饱和电流反向饱和电流死区死区电压电压iu0击穿电压击穿电压UBR实验曲线实验曲线锗锗硅：硅：0.7V 0.7V 锗：锗：0.25V0.25V1.3 1.3 晶体二极管电路的分析方法晶体二极管电路的分析方法(2) (2) 反向特性反向特性uEiVuA(1) (1) 正向特性正向特性uEiVmA二二. 二极管的模型及近似分析计算

16、二极管的模型及近似分析计算例：例：IR10VE1kD非线性器件非线性器件iV01TVVSIIeiVRLC线性器件线性器件VR I(1)二极管的模型二极管的模型1. 理想二极管模型理想二极管模型ui正偏正偏反偏反偏-+iV导通压降导通压降二极管的二极管的VA特性特性-+iViu0iVD（ON）V+-ViD（ON）VD（ON）V2. 理想串联电压源模型理想串联电压源模型V D （ON） 是是 二极管的导通压降。硅管二极管的导通压降。硅管 0.7V；锗管；锗管 0.25V。()D ONVV()D ONVViVD（ON）V1a r c t a nDR3. 用两段折线逼近的伏安特用两段折线逼近的伏安特性

17、曲线性曲线-+VD(ON)4. 小信号电路模型小信号电路模型QVVV0IVQVQI1arctanjr111TQTQVVSVQSQVQV VSjTTTI eIIIII erVVVVVrsrsrjrjCj晶体二极管小信号电路模型晶体二极管小信号电路模型(2)二极管的近似分析计算二极管的近似分析计算IR10VE1kIR10VE1k例例1：串联电压源模型串联电压源模型mA3 . 9K1V)7 . 010(I测量值测量值 9.32mA相对误差相对误差00002 . 010032. 99.332. 9理想二极管模型理想二极管模型RI10VE1kmA10K1V10I相对误差相对误差0000710032. 9

18、32. 9100.7V例例2：对下图进行分析：对下图进行分析求解电压电流关系求解电压电流关系一一.图解分析法图解分析法I=0I=0时，时，V=VV=VDDDD V=0V=0时，时，I=VI=VDDDD /R将管外电路方程所描绘的直线称为晶体二极管的将管外电路方程所描绘的直线称为晶体二极管的负载线负载线(LoadLine)(LoadLine) 试求图示电路的静态工作点电压和电流试求图示电路的静态工作点电压和电流 212TDDRVVRR12/TRRRTTVVIR二二.简化分析法简化分析法解：采用简化电路模型，使二极管电路解：采用简化电路模型，使二极管电路的分析变简单。当的分析变简单。当V VDDD

19、DVVD D(on)(on)时，理想二时，理想二极管导通，图极管导通，图(a)(a)便简化为图便简化为图(b)(b)所示线所示线性电路性电路 DDD ONQVVIRQD ONVV例例1：例例2：已知两个二极管的已知两个二极管的V VD(ON)D(ON)=0.7V=0.7V，R RD D=100 =100 ，试画出试画出VoVo随随V VI I变化的传输变化的传输特性特性 。解：由于解：由于R RD D远小于外电远小于外电路电阻路电阻R1R1和和R2R2， V VD(ON)D(ON)远远小于外电路电源电压小于外电路电源电压V VDDlDDl和和V VDD2DD2 ，故，故V VD(ON)D(ON

20、)和和R RD D均均可忽略，画出的简化等可忽略，画出的简化等效电路如图所示效电路如图所示 。 当当V VI I25 V25V25V时，二极管时，二极管D D1 1导通，导通，而而D D2 2仍处于截止状态，通过仍处于截止状态，通过D D1 1管的电流为：管的电流为： 1213122530010DDIVVVVIRR1222 122122523DDIODDDDVVVVVR IVRRR当当V VI I增大时，增大时，VoVo将随之线性地增大。由于将随之线性地增大。由于A A点到地的点到地的电位电位V VA A等于输出电压等于输出电压VoVo，所以当，所以当VoVo增大到增大到V VDD1DD1，即

21、，即100V100V时，相应的时，相应的 VI=（3VO-VDD2）/2=137.5V则则D2导通，输出固定为导通，输出固定为100V。三三. 小信号分析法小信号分析法解：令解：令V VDDDD=0=0，将二极管用小信，将二极管用小信号模型表示，画出小信号等号模型表示，画出小信号等效电路，如图效电路，如图 (b)(b)所示。其所示。其中中例：例：已知已知I IQ Q=0.93mA=0.93mA，R=10kR=10k，VVDDDD=sin2=sin2* *l00t(V)l00t(V)，试求，试求VV。/(26/0.93)30jTQrVImV5sr0.1sin2100 ()It mAV3.5sin

22、2100sjVI rrt mV 1.4 晶体二极管的应用晶体二极管的应用1.4.1 整流与稳压整流与稳压将交流电转换成直流电的变换称之将交流电转换成直流电的变换称之为为整流整流，实现整流变换的装置称之，实现整流变换的装置称之为为整流器整流器。 稳压稳压指输出电压指输出电压uo保持稳定。保持稳定。电源变压器电源变压器: 将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。整流电路整流电路: 将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路: 将脉动直流电压将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压转变为平滑的直流电压u4。稳压电路稳压电路: 清

23、除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压保持输出电压uo的稳定。的稳定。1. 直流稳压电源的组成和功能直流稳压电源的组成和功能整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo整流与滤波电路整流与滤波电路1.半波整流电路半波整流电路二极管导通，二极管导通，uL=u2二极管截止二极管截止, uL=0+io+u2 0 时时:u20时时:一一. 单相整流电路单相整流电路u2uLuD t 2 3 4 0+12L+uR-L1u2u220VD主要参数：主要参数：IL= UL /

24、RL =0.45 u2 / RL uL 2 0 t（2）输出电流平均值）输出电流平均值Io ：+12L+uR-L1u2u220VDIL ）（tduULL 2021（1）输出电压平均值）输出电压平均值UL：）（ttdu sin22102 245.0u （3）流过二极管的平均）流过二极管的平均电流：电流：uD 2 0 tURMID = ILURM=22u（4）二极管承受的最高反向电压：）二极管承受的最高反向电压：+12L+uR-L1u2u220VDIL 220 V1212R2+Luuu2L1DD22.全波整流电路全波整流电路+原理：原理：+变压器副边中变压器副边中心抽头，感应心抽头，感应出两个相等

25、的出两个相等的电压电压u2当当u2正半周时，正半周时， D1导通，导通，D2截止。截止。当当u2负半周时，负半周时， D2导通，导通，D1截止。截止。全波整流电压波形全波整流电压波形u2uLuD1 t 2 3 4 0uD2V22012122uuDD221+uLLRuL 2 0 tIL= UL /RL =0.9 u2 / RL 主要参数：主要参数：（2）输出电流平均值）输出电流平均值IL ：）（tduULL 2021（1）输出电压平均值）输出电压平均值UL：）（ttdu sin2102 29.0u V22012122uuDD221+uLLRILuD 2 0 t（3）流过二极管的平均）流过二极管的

26、平均电流：电流：ID = IL/2（4）二极管承受的最高反向电压：）二极管承受的最高反向电压：V22012122uuDD221+uLLR222uURM 3. 桥式整流电路桥式整流电路（1）组成：由四个二极管组成桥路）组成：由四个二极管组成桥路+41231u2u220V+-RLLuD21DD3D4u2正半周时正半周时: :D1 、D3 导通导通 D2 、D4 截止截止+（2）工作原理：）工作原理：u2ttuL+41231u2u220V+-RLLuD21DD3D4-+u2负半周时：负半周时： D2、D4 导通导通， D1 、D3截止截止u2ttuL输出电压平均值：输出电压平均值：UL=0.9u2输

27、出电流平均值输出电流平均值:IL= UL/RL =0.9 u2 / RL 流过二极管的平均电流：流过二极管的平均电流：ID=IL/2u2ttuL（3）主要参数：）主要参数：二极管承受的最大反向电压：二极管承受的最大反向电压：URM=22u+41232+43DuuDDL21LDR-脉动系数脉动系数1:用傅氏级数对桥式整流的输出用傅氏级数对桥式整流的输出 uL 分解后可得分解后可得:)6cos3544cos1542cos342(22tttuuL uL 2 0 t基波基波基波峰值基波峰值输出电压平均值输出电压平均值LLACLLACUUUUS11 67. 032223242211 uuUUSLLAC集

28、成硅整流桥：集成硅整流桥：u2uL+ +- +1. 电容滤波电容滤波二、滤波电路二、滤波电路+412321R220V+Lu-uL2uD4D3DD1C（1）空载（）空载（RL=）时：）时：u2tuLtuc=uL+41232u2DCL31DD-220VD+14uuucu2 uC时：时：二极管导通，二极管导通，C充电充电u2 uC时：时：二极管截止，二极管截止，C放电。放电。由于由于RL=，无放电回，无放电回路，所以路，所以uC保持。保持。22uuuCL （2）接入）接入RL（且（且RLC较大）时较大）时u2tiDtu2 uC时：时：二极管导通，二极管导通，C充电充电u2 uC时：时：二极管截止，二

29、极管截止，C放电。放电。二极管中二极管中的电流的电流uc= uL+412321R220V+Lu-uL2uD4D3DD1Cuc近似估算近似估算: UL=1.2U2(b) 流过二极管瞬时电流很大流过二极管瞬时电流很大整流管导电时间越短整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大的峰值电流越大电容滤波电路的特点：电容滤波电路的特点：(a) UL与与RLC的的 关系：关系：RLC 愈大愈大 C放电愈慢放电愈慢 UL(平均值平均值)愈大愈大RLC 较大较大一般取：一般取：(T:电源电压的周期电源电压的周期)TCRL)105( u2tiDtuc= uL+4123LD+DLu4-R220V32DD1u21uL2.

30、 电感滤波电路电感滤波电路电路结构电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感在桥式整流电路与负载间串入一电感L。输出电压平均值输出电压平均值: UL=0.9U2对谐波分量对谐波分量: f 越高，越高，XL 越大越大,电压大部分降在电感上。电压大部分降在电感上。 因此，因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。在输出端得到比较平滑的直流电压。对直流分量对直流分量: XL=0 相当于短路相当于短路,电压大部分降在电压大部分降在RL上上3. 其它滤波电路其它滤波电路为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。起来使用。LC滤波电路滤波电路+uo+-LC

31、u-i+u+u-iC-oRC12RC型滤波电路型滤波电路串联式稳压电路串联式稳压电路稳压电路的作用稳压电路的作用: :交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波有波纹的有波纹的直流电压直流电压稳压稳压直流直流电压电压一一. 稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能指标常用以下参数来说明稳压电源的质量：常用以下参数来说明稳压电源的质量：1、稳压系数、稳压系数00IIOOO / TIUUUU 2、输出电阻、输出电阻00OOoI TUIUR3、温度系数、温度系数00OOI IUTTUS输出电压：输出电压：)(OIOTIUfU， 二二. . 稳压管稳压电路稳压管稳压电路1. 1. 稳压原

32、理稳压原理利用稳压管的反向击穿特性。利用稳压管的反向击穿特性。 由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。的电压变化。+UDziLRz-oU-+RUIZILIiuUZIUIzminIzmax稳压原理：稳压原理：ZL+=IIIRiZO=UUUU+UDziLRz-oU-+RUIZILI(1) (1) 当输入电压变化时当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZIRU i由图知：由图知：(2)(2)当负载电流变化时当负载电流变化时稳压过程：稳压过程： ILUoURUoIZIR+UDziLRz-oU-+RUIZILI2、限流电阻的计算、限流电

33、阻的计算（1 1）当）当输入电压最小，负载电流最大输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二时，流过稳压二极管的电流最小。此时极管的电流最小。此时I IZ Z不应小于不应小于I IZminZmin，由此可计算出，由此可计算出稳压电阻的最大值稳压电阻的最大值。即。即LmaxZminZIminmax=IIUUR +UDziLRz-oU-+RUIZILI （2 2）当）当输入电压最大，负载电流最小输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极时，流过稳压二极管的电流最大。此时管的电流最大。此时I IZ Z不应超过不应超过I IZmaxZmax，由此可计算出，由此可计算出稳压电稳压电阻的最小值阻的最小值。即

34、。即LminZmaxZImaxmin=IIUUR +UDziLRz-oU-+RUIZILImaxminRRR 所以：所以：三三. . 串联式稳压电源串联式稳压电源稳压管稳压电路的缺点：稳压管稳压电路的缺点：（1 1）带负载能力差）带负载能力差（2 2）输出电压不可调）输出电压不可调改进：改进：（ 1 1 ） 提 高 带 负 载 能） 提 高 带 负 载 能力力在输出端加一射在输出端加一射极输出器极输出器UO=UZ-0.7V+TU+-+UzDz-LiRURo改进：改进：（2 2）使输出电压可调）使输出电压可调在射极输出器前加一带有负反馈在射极输出器前加一带有负反馈的放大器。的放大器。 调节反馈系

35、数即可调节放大倍数调节反馈系数即可调节放大倍数UO=AUFUZ-0.7V为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端。 +DzT+-A+U-ioU-+UfUzR1R2LRR 常用的集成三端稳压器的外形及类型常用的集成三端稳压器的外形及类型类型：类型：W7800系列系列 稳定正电压稳定正电压W7805 输出输出+5V W7809 输出输出+9V W7812 输出输出+12V W7815 输出输出+15V W7900系列系列 稳定负电压稳定负电压W7905 输出输出-5V W7909 输出输出-9V W7912 输出输出-12V W7915 输出输出-1

36、5V1端端: 输入端输入端2端端: 公共端公共端3端端: 输出端输出端123+UOW781522C311CUi1. 基本使用方法基本使用方法+20V+15V注意：注意：输入电压输入电压Ui一般应比输出电压端一般应比输出电压端Uo高高3V以上。以上。二二. 三端固定式集成稳压器的使用三端固定式集成稳压器的使用 C1、C2的作用：的作用：防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的瞬态响应。瞬态响应。1.4.2 限幅电路限幅电路限幅电路限幅电路又称为又称为削削波电路波电路，是用来，是用来限制输入信号电限制输入信号电压范围的电路。压范围的电路。分为：分为：单向单向限幅

37、和限幅和双向双向限幅。限幅。右图为双向限幅特右图为双向限幅特性图。性图。V VILIL和和V VIHIH为为门限电压。门限电压。单向限幅特单向限幅特性：性：仅有上仅有上门限的为上门限的为上限幅电路；限幅电路；仅有下限幅仅有下限幅的为下限幅的为下限幅电路。电路。例：例：二极管构成的限幅电路如图所示，二极管构成的限幅电路如图所示，R1k，UREF=2V，输入信号为，输入信号为ui。 (1)若若 ui为为4V的直流信号，分别采用理想二极管的直流信号，分别采用理想二极管模型、理想二极管串联电压源模型计算电流模型、理想二极管串联电压源模型计算电流I和和输出电压输出电压uo+-+UIuREFRiuO+-+

38、UIuREFRiuO解解：（1）采用理想模型分析。）采用理想模型分析。 采用理想二极管串联电压源模型分析。采用理想二极管串联电压源模型分析。mA2k12VV4REFiRUuIV2REFoUumA31k1V702VV4DREFi.RUUuI2.7V0.7VV2DREFoUUu（2）如果）如果ui为幅度为幅度4V的交流三角波，波形如图（的交流三角波，波形如图（b）所）所示，分别采用理想二极管模型和理想二极管串联电压源模示，分别采用理想二极管模型和理想二极管串联电压源模型分析电路并画出相应的输出电压波形。型分析电路并画出相应的输出电压波形。+-+UIuREFRiuO解：解：采用理想二极管采用理想二极管模型分析。波形如图所示。模型分析。波形如图所示。0-4V4Vuit2V2Vuot02.7Vuot0-4V4Vuit2.7