模拟电子技术基础第1章课件

1、共99页第1页第1章 半导体二极管及其应用电路1.1 半导体基础知识1.2 PN结及其特性1.3 半导体二极管1.4 半导体二级管应用电路分析1.5 其他类型的二极管It will include: 共47页第2页第1章 半导体二极管及其应用电路主要内容：1、半导体的特性2、PN结的结构、电压电流特性3、二极管的数学模型4、包含二极管的电路分析5、特殊类型的二极管，包括稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管、太阳能电池共47页第3页 1.1.1 半导体材料 1.1.2 本征半导体 1.1.3 杂质半导体 1. N型半导体 2. P型半导体1.1 半导体基础知识共47页第4页1.1.1

2、半导体材料 根据导电能力的不同，材料可分为导体、绝缘体和半导体。导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。构成电子器件的半导体材料包含硅(Si)，锗(Ge)和砷化镓(GaAs)，其中最多的是硅(Si)。半导体材料的特性是：1.导电性介于导体和绝缘体之间。2. 当受到光和热的作用时，其导电性质会发生变化。3. 掺入杂质时，其导电性质将发生很大的改变。共47页第5页1.1.2 本征半导体作为半导体材料的Si和Ge位于元素周期表中的IU族。因此，它们的最外层有4个价电子。相邻原子之间通过共价键结合。硅的二维晶体结构图1. 本征半导体的晶体结构共47页第6页1.1.2 本征半导体 完全纯净的、结构

3、完整的半导体称为本征半导体。共47页第7页1.1.2 本征半导体 在T =0K（T:温度）时，每个电子处在尽可能低的能量状态，所以每个共价键的位置被填满。本征半导体中没有可以自由移动的带电粒子。因此，在T =0K ，半导体的导电性能相当于绝缘体。2. 本征半导体中的载流子共47页第8页1.1.2 本征半导体 当环境温度上升，如上升到室温时，产生热激发，价电子就会获得能量，挣脱共价键的束缚，成为自由电子，同时在原共价键中留下一个空位置，称为“空穴”。原子则因失去一个价电子而带正电，或者说，空穴带正电。这种本征半导体的热激发现象称为本征激发。 2. 本征半导体中的载流子共47页第9页1.1.2 本

4、征半导体本征激发中，电子和“空穴”总是成对出现的，称为电子-空穴对。即电子和空穴的浓度是相等的。本征半导体中的自由电子 - 空穴对共47页第10页1.1.2 本征半导体若在这种半导体两端外加一电场：1）一方面自由电子将产生定向移动，形成电子电流；2）另一方面，由于空穴的存在，价电子将按一定方向依次填补空穴，而在电子原来的位置上留下新的空位，以后其他电子又可转移到这个新的空位，使束缚电子在空间不断移动，类似于空穴在空间不断移动，空穴的移动轨迹为可见空穴的移动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。 本征半导体中，电子和“空穴”的移动共47页第11页1.1.2 本征半导体本征半导体中的电流是

5、由自由电子和空穴共同产生的，即出现了电子和空穴两种可以形成电流的带电粒子，这两种带电粒子统称为载流子（Carriers）。出现空穴，是半导体区别于导体的重要特点。共47页第12页1.1.2 本征半导体本征激发产生的电子和空穴对，总是成对出现，数量相等。本征半导体中，电子和空穴相遇，就会填补空穴，使两者同时消失，这种现象称为复合。当本征激发产生的电子和空穴对，与复合的电子和空穴对数量相等时，就达到了一种动态平衡。此时，本征半导体中载流子的浓度将保持不变。 3本征半导体中的载流子的浓度共47页第13页1.1.2 本征半导体当环境温度变化时，载流子的浓度会发生较大的变化，引起导电能力变化。如环境温度

6、升高，热振动增强，本征激发加剧，电子空穴对增加，半导体的导电能力提高。半导体材料性能对温度的敏感性，既可用于制作热敏或光敏器件，又是造成半导体器件温度稳定性差的原因。 3本征半导体中的载流子的浓度本征半导体中的电子和空穴浓度一般很低，故这种半导体的导电能力很低，难以满足制造半导体器件的要求，需要通过其他手段进一步提高其导电能力。 共47页第14页1.1.3 杂质半导体 杂质半导体：通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量其他元素，可得到杂质半导体。按掺入的杂质元素不同，可形成N型半导体和P型半导体 1.N型半导体在纯净的硅晶体中，掺入五价元素，如磷。每个五价元素由于其贡献一个自由电子，而称为施主原

7、子。 该杂质原子因在晶格上，则成为不能移动的正离子。 多数载流子(多子)：电子少数载流子(少子)：空穴N型半导体主要靠电子导电，故得名(Negative) 共47页第15页1.1.3 杂质半导体 2.P型半导体在纯净的硅晶体中，掺入三价元素，如硼 。每个三价元素由于其贡献一个空穴，由于空穴吸收电子，而称为受主原子。 该杂质原子因在晶格上，则成为不能移动的负离子。 多数载流子(多子)：空穴少数载流子(少子)：电子P型半导体主要靠空穴导电，故得名(Positive ) 共47页第16页 1.1.1 半导体材料 1.1.2 本征半导体 1.1.3 杂质半导体 1. N型半导体 2. P型半导体1.1

8、 半导体二极管的基础知识本节中的一些重要概念： 电子，空穴和载流子. 本征半导体，杂质半导体 施主原子，受主原子 N型半导体，P型半导体 多数载流子和少数载流子共47页第17页1.2 PN结及其特性1.2.1 PN结1.2.2 PN结的特性共47页第18页1.2.1 PN结将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上，使二者相互接触时，出现下列现象：1）由于电子和空穴的浓度差，而出现扩散(diffusion) 。交界面上出现耗尽层，形成空间电荷区，建立内电场。共47页第19页1.2 PN结及其特性2）随着扩散进行，空间电荷区加宽，内电场增强，阻止了扩散运动。 但内电场有利于少数载流子的漂移 (d

9、rift)运动。漂移使空间电荷区变窄，内电场减弱 。3）当扩散运动和漂移运动强度相同时，空间电荷区达到动态平衡状态，这个平衡状态的空间电荷区称为PN结(PN Junction) 。共47页第20页动态平衡形成势垒层空间电荷区 或称耗尽层扩散 漂移1.2.1 PN结PN结共47页第21页PN结的单向导电性 1) 正向偏置的PN结 2) 反向偏置的PN结2. PN结的电压和电流特性3. PN结电压电流特性的温度效应4. PN结的击穿5.PN结的电容效应1.2.2 PN结的特性共47页第22页正向偏压置的PN结1. PN结的单向导电性 1)正向偏置的PN结正向偏置电压扩散加强内电阻减小产生正向电流P

10、N结正向导通1.2.2 PN结的特性共47页第23页反向偏置电压漂移加强，扩散减弱内电阻增大产生很小的反向电流称为反向饱和电流PN结反向截止1.2.2 PN结的特性 2）反向偏置的PN结共47页第24页PN结的单向导电性1.2.2 PN结的特性共47页第25页2. PN结的电压和电流特性PN结两端的电压、电流的参考方向如图。 为温度电压当量，其中的k为波尔兹曼常数，T为热力学温度，q为电子的电荷量。在常温下，如 时， 。1.2.2 PN结的特性PN结的电压和电流特性表示为：共47页第26页 是反向饱和电流。对于硅PN结, 其典型值的范围在 到 A之间。其实际值依赖于掺杂浓度和PN结的截面积。1

11、.2.2 PN结的特性共47页第27页上式表达的关系画在电压-电流平面上，如图。1.2.2 PN结的特性反向特性正向特性导通区(指数特性) 反向特性反向特性反向特性击穿区截止区 反向特性死区共47页第28页1.2.2 PN结的特性3. PN结电压电流特性的温度效应 Is和UT都是温度的函数， PN结的伏安特性会受温度的影响。下图给出了其他参数不变，环境温度分别为20C和80C时的两条伏安特性曲线。在正向特性部分，对一定的电流，当温度升高时，需要的正向偏置电压降低。在反向特性部分，当温度升高时，饱和电流增大。 温度每增加 ， 的值约增加一倍共47页第29页4. PN结的击穿 当PN结加反向电压，

12、且达到一定数值时，PN结会发生击穿现象。在高掺杂的情况下，因耗尽层宽度很小，外加的反向电压在耗尽层形成很强的电场，该电场将直接破坏共价键，使价电子脱离共价键束缚，产生电子-空穴对，使电流急剧增大 这种击穿现象称为齐纳击穿(Zener effect). 1.2.2 PN结的特性共47页第30页 另一个击穿现象称为雪崩击穿（ avalanche breakdown ），指当反向电压增加到一定数值时，耗尽层的电场使少数载流子加快漂移速度，直接与共价键中的电子碰撞，把价电子撞出共价键，产生电子-空穴对。新产生的电子-空穴对被电场加速后，又撞出其他价电子，载流子数量雪崩式地倍增，致使电流急剧增加，类似自

13、然界中的雪崩过程。 1.2.2 PN结的特性4. PN结的击穿反向击穿电压 U(BR)击穿电压的大小取决于PN结的制造参数 PN结具有电容效应，根据产生的原因不同分为势垒电容和扩散电容。1)势垒电容 : Cb PN结是由扩散和漂移运动平衡后的空间电荷区构成的。当PN结外加电压变化时，空间电荷区的宽度将随之变化，即耗尽层的电荷量随外加电压而变化，这种现象与电容器的充放电过程相似，形成势垒(Potential barrier)电容。其值与结面积、半导体的介电常数以及外加电压有关。在其他参数一定的情况下，随反向电压而变化，利用这一特性，可制成变容二极管。 5.PN结的电容效应1.2.2 PN结的特性

14、共47页第32页2) 扩散电容Cd 在载流子扩散路程中，存在载流子的浓度梯度。当正向电压变化时，扩散路程中的载流子浓度和浓度梯度均会发生变化，即出现电荷的积累和释放，与电容器的充放电过程相似，形成扩散电容 。1.2.2 PN结的特性共47页第33页当PN结正向偏置时，扩散电容 势垒电容 当PN结反向偏置时，扩散电容 势垒电容 PN结的总电容为：1.2.2 PN结的特性5.PN结的电容效应共47页第34页1.2.2 PN结的特性PN结的单向导电性 1)正向偏置的PN结 2)反向偏置的PN结2. PN结的电压和电流特性3. PN结电压电流特性的温度效应4. PN结的击穿(齐纳效应,雪崩击穿)5.

15、PN结的电容效应(扩散电容,势垒电容 )共47页第35页本节中的一些重要概念： PN结及其性质PN结 扩散 漂移 空间电荷区，或称耗尽层，PN结 PN结的特性1. PN结的单向导电性 1）正向偏置的PN结 2）反向偏置的PN结2. 理想的电压和电流关系3. 温度效应4. 击穿特性5. PN结的电容效应1.2 PN结及其特性共47页第36页1.3 半导体二极管 1.3.1 半导体二极管的结构1.3.2 半导体二极管的电压电流特性及主要参数共47页第37页1.3.1 半导体二极管的结构将PN结用外壳封装起来，加上电极引线，就构成了半导体二极管，简称二极管（Diode），电路符号如图所示。P区引出的

16、电极为正极（也称阳极），N区引出的电极为负极（也称阴极）。1.3 半导体二极管 共47页第38页1.3.1 半导体二极管的结构如图所示为常见的几种二极管的外形：共47页第39页半导体二极管按其结构不同可分为两类：点接触型面接触型(a)点接触型 二极管的结构示意图特点：这种结构的二极管结面积小，能够通过的电流小，结电容很小，因此使用在高频小电流场合，如高频电子线路中。 1.3.1 半导体二极管的结构共47页第40页面接触型(b)面接触型特点：采用合金法工艺制成，结面积大，能够通过较大电流，但结电容也大，因此使用在低频大电流场合，常用于整流电路中。 1.3.1 半导体二极管的结构共47页第41页1

17、.3.2 半导体二极管的电压电流特性及主要参数锗二极管的电压电流特性1. 半导体二极管的电压电流特性死区:电压大于0小于开启电压正向特性正向导通(电压大于开启电压，等于导通电压) 共47页第42页1.3.2 半导体二极管的电压电流特性及主要参数1. 半导体二极管的电压电流特性2）击穿特性：电压达到击穿电压电流在大范围变化，电压基本不变1）截止特性，电压低于击穿电压， 反向特性共47页第43页硅二极管：Uon=0.5V,UD=0.6-0.8V，近似计算时，一般可取0.7V 锗二极管 ： Uon=0.1V, UD=0.1-0.3V ，近似计算时，一般可取0.2V 1.3.2 半导体二极管的电压电流

18、特性及主要参数对硅管和锗管，电压电流特性相似，但具体参数不同。共47页第44页实测的二极管电流电压特性曲线1.3.2 半导体二极管的电压电流特性及主要参数共47页第45页1. 最大整流电流 IF：指管子长期运行时，允许通过的最大正向电流的平均值 2. 反向击穿电压 U(BR)3. 最高反向工作电压 UR ，一般情况UR=50%U(BR)4. 反向电流 IR: 指二极管未击穿时的反向电流 1.3.2 半导体二极管的电压电流特性及主要参数2. 半导体二极管的主要参数5.最高工作频率 fM:二极管工作频率的上限。超过此值时，由于结电容的作用，二极管将不能很好地体现单向导电性。共47页第46页二极管的

19、参数示例 1.3.2 半导体二极管的电压电流特性及主要参数型号最大整流电流 最高反向工作电压（峰值） 反向击穿电压（反向电流400uA）正向电流（正向电压1U）反向电流最高工作频率 极间电容 mAURU(BR)mAAMHzpF2AP12AP2161220100401502.55.025025015016011型号最大整流电流最高反向工作电压（峰值）最高反向工作电压下的反向电流(125)正向压降（平均值）(25)最高工作频率AUAUkHz2CZ520.125，50，100，200，300，400，500，600，700，800，900，1000，1200，1400，1600，1800，2000，

20、2200，2400，2600，2800，300010000.832CZ540.510000.832CZ57510000.83共47页第47页二极管、三极管的命名规则(国标) 1.3.2 半导体二极管的电压电流特性及主要参数第一部分 第二部分第三部分第四部分第五部分用数字表示器件的电极数量 用汉语拼音字母表示器件的材料和极性 用汉语拼音字母表示器件的类型 用数字表示器件序号 用汉语拼音字母表示规格号符号意义符号意义符号意义符号意义23二极管三极管ABCDABCDEN型， 锗材料P型， 锗材料N型， 硅材料P型， 硅材料PNP型，锗材料NPN型，锗材料PNP型，硅材料NPN型，硅材料化合物材料PU

21、W CZLSNUKXG普通管微波管稳压管 参量管整流管整流堆隧道管阻尼管光电器件开关管 低频小功率管（3MHz，1W）高频小功率管（3MHz，1W） DATYHJCSBTFHPINJG低频大功率管（3MHz，1W）高频大功率管（3MHz，1W）半导体闸流管（可控整流器）体效应器件雪崩管阶跃恢复管场效应器件半导体特殊器件复合管PIN型管激光器件 美国产二极管、三极管的命名规则 第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用符号表示器件用途的类型用数字表示PN结数目美国电子工业协会（EIA）注册标志美国电子工业协会登记顺序号用字母表示器件分档符号意义符号意义符号意义符号意义符号意义JANJANTX J

22、ANTXVJANS 无军级特军级超特军级 宇航级 非军用品123n二极管三极管三个PN结器件依次类推N该器件已在美国电子工业协会（EIA）注册登记多位数字该器件在美国电子工业协会登记的顺序号ABCDA档B档C档D档依次类推如JAN2N3251表示含2个pn结的PNP型高频小功率开关三极管，其中JAN表示军品级，N为 EIA注册标志，3251表示EIA登记顺序号。1N4148为含有1个pn结的非军用品级（普通级）二极管，4148表示EIA登记顺序号。 共47页第49页1、半导体二极管的结构 2、半导体二极管的电压电流特性及主要参数 本节一些重要概念：半导体二极管 1.3 半导体二极管小结1.4

23、半导体二极管应用电路的分析 和电路中熟悉的电阻类似，二极管也是一个二端器件，其上的电压电流关系用上述u-i平面上的一条曲线描述。通过对半导体器件的电压电流关系建立不同近似程度的数学模型，可以使含半导体器件的电路的分析得到简化。 如果能够得到半导体器件特性的近似线性化模型，则可将含半导体器件的非线性电路的分析简化为线性电路的分析，已经学习过的线性电路的分析方法均可使用。从二极管的电压电流特性可以看出，二极管具有非线性电阻的特性。因此任何非线性电路的分析方法，均可用于含二极管的电路分析。1.4 半导体二极管应用电路的分析 例1-4-1:含二极管的电路如图（a），其另一种画法如图 (b)，其中二极管

24、的伏安特性如图 (c),二极管的反向饱和电流 , 电源电压和电阻为 求二极管上的电压和电流。(a)(b)(c)1.4 半导体二极管应用电路的分析 解法1:设二极管上的电压、电流为 和 二极管的电流电压特性：联立求解，得到： 回路电压平衡方程：解法2: 图解法1.4半导体二极管应用电路的分析 为电压电流平面上的一条直线，该直线与二极管的正向特性的交点Q对应的电压和电流值，即为要求的电压和电流。 回路电压方程: 解法1涉及非线性方程的求解，数学运算比较复杂。图解法需求已知二极管的电压电流特性，结果不够准确。 为了简化分析，在一定的条件下，可用线性元件构成的电路来近似代替二极管的特性，称为二极管的等

25、效模型或等效电路，并用其代替电路中的二极管，将含二极管的电路转化为线性电路，使分析简化。1.4 半导体二极管应用电路的分析 二极管常有两种简化模型: 1.分段线性化模型 (1）理想二极管模型 (2）常数电压模型 （3）折线模型 2.小信号模型1. 二极管的理想模型（a）二极管的特性曲线 （b）二极管正向导通时（c）二极管反向截止时 理想二极管的电路符号1.4.1 半导体二极管的分段线性化模型2. 常数电压模型若将实际二极管的特性曲线1用近似线性曲线2代替。即二极管正向导通时，其上的电压为一常数，其值等于开启电压；二极管反向截止时，通过的电流为0。其等效电路如图（b），其中二极管为理想二极管。（

26、b）二极管的常数电压模型 （a）二极管的特性曲线 1.4.1 半导体二极管的分段线性化模型3.二极管的斜线模型 将实际二极管的特性曲线1用近似线性曲线2代替。用曲线2描述的二极管特性即为二极管的斜线模型。电流从0开始增长的电压值为 ，当二极管上的电压大于 时，二极管正向导通，其上的电压和电流之间满足斜率为 的斜线约束，其中 。斜线模型的等效电路如图. （a）二极管的特性曲线 （b）二极管的斜线模型 1.4.1 半导体二极管的分段线性化模型例1-4-2: 如图(a),已知电源电压为正弦，画出输出电压波形。 1.4.1 半导体二极管的分段线性化模型例1-4-3: 如下电路所示. 假设 Uon=0.

27、7V,VDD =10V,R=10K,求解1:二极管正向偏置,采用常数电压模型，等效电路如右图所示，解得：1.4.1 半导体二极管的分段线性化模型解2:二极管采用斜线模型.二极管正向偏置 . 等效电路如图所示，解得：1.4.1 半导体二极管的分段线性化模型可见，采用不同的模型，得到的计算结果是不同的，这种计算属于近似估算。采用的模型越准确，得到的结果与实际值越接近。真正的实际值还需测试得到。 1. 小信号模型 电路的激励源中包含直流电源 和正弦交流电源 ， 的幅值远小于 ，因此电路的输入: 。直流电源 在二极管上建立直流电压 和直流电流 。交流输入 在二极管上建立电压 和电流 ，二者相加得到二极

28、管上实际的电压 与电流 ，即 ， ，波形如(b),(c)。 1.4.2 半导体二极管的小信号模型 1. 小信号模型 得到上图 (b),(c)波形的过程如图所示，由直流电源建立的 和 对应图 (d)中的Q点，二极管上的电压与电流相当于在Q点基础上的一个小的变化量。如果只考虑小变化量 和 之间的关系，那又会如何呢？1.4.2 半导体二极管的小信号模型 考虑二极管的电压电流关系：由于：其中：其中：故：1.4.2 半导体二极管的小信号模型 如果交流信号是个小信号，即有 成立，则求 的泰勒展开式，并乎略二阶以上的高次项有： 为二级管的交流小信号电阻，也称为小信号动态电阻，其值随 而变化。 的几何含义是在

29、图 (d)中，过Q点做切线，切线斜率的倒数即为 。 则二级管在Q基础上的微小电压变化量和电流变化量之间的关系为： 可见对小信号 和 而言，二级管可等效为一个动态电阻，如下图，此电阻电路即为二极管的小信号模型。1.4.2 半导体二极管的小信号模型 【例1-4-4】：电路如图， , , , 求二极管上的电流和电压以及输出电压的表达式。 解：电路的激励由直流源和交流源共同组成，由于 的变化范围相对 来说很小，因此电路的响应可分解为图 (a)和图 (b)两个电路的响应之和。（a）（b）2. 应用电路分析 1.4.2 半导体二极管的小信号模型 +1）先求直流电源产生的电压和电流。在图 (a)中二极管正向

30、导通，采用常数电压模型代替。1.4.2 半导体二极管的小信号模型 2)再求交流电源产生的电压和电流。二极管小信号模型代替，等效电路如图。 图中：由KVL定律有：所以：1.4.2 半导体二极管的小信号模型 3）求二极管上总的电压和电流输出电压： 总结: 将含有直流和交流电源激励的电路,分别使用对应的等效电路进行分析,得到的结果进行叠加即为需要的结果。1.4.2 半导体二极管的小信号模型 1.4 半导体二极管应用电路的分析 1.4.1 半导体二极管的分段线性化模型1.4.2 半导体二极管的小信号模型 1.4.3 半导体二极管应用电路举例【例】基本限幅电路 当输入信号电压在一定范围内变化时, 输出电

31、压随输入电压相应变化；而当输入电压超出该范围时, 输出电压保持不变,这就是限幅电路。电路如图，输入电压为正弦，画出输出电压波形。假设使用二极管的理想模型1.4.3 半导体二极管应用电路举例1）当E=0时，当 时， 二极管导通, ， ；当 时， ，二极管反向截止， ， ，输出电压的波形如图，输出电压的最大值限制的E=0V上。 1.4.3 半导体二极管应用电路举例2) 当 时，二极管D两端的电压为零出现在 与E相交的时刻。当 ，二极管导通， ，当 ，二极管截止， ，输出电压的波形如图，输出电压的最大值限制的E上,改变值就可改变限幅电平。1.4.3 半导体二极管应用电路举例其他限幅电路1.4.3 半

32、导体二极管应用电路举例(c)双向限幅电路 【例1-4-6】运算放大器输入端接入D1,D2和R构成的电路如图。分析 和R的作用。 1.4.3 半导体二极管应用电路举例【解】：1） 当较小，两个二极管均截止， ，电路正常放大。2） 当输入正向较大时，D1导通，D2截止，3）当输入负向较大时，D2导通，D1截止，因此，D1，D2和R的作用是限制放大器输入端电压的范围，R为二极管的限流电阻,和D1,D2构成限幅电路。1.5 其他类型的二极管除了前面讨论的普通二极管外，还有许多具有特殊性能的其它二极管。如稳压二极管（齐纳二极管），变容二极管，发光二极管，光电二极管，太阳能电池等。1.5.1 稳压二极管

33、.正极负极DZ 稳压二极管伏安特性的正向部分与普通二极管管类似，反向击穿特性很陡。稳压管工作于反向击穿区，也称为稳压区，如图。工作在稳压区时,要求 ，以使稳压管能够稳压，但并不因功耗过大而损坏。稳压二极管的电路符号如图。 1.稳压二极管1).稳压二极管的电压电流特性 (1) 稳定电压 在规定的电流条件下，稳压二极管的反向击穿电压。同一型号的管子，其稳压值分散性很大。如2CW11的稳压值为3.2-4.5V。但就某一管子而言，稳压值是固定的 1.5.1 稳压二极管2）稳压二极管的主要参数(2)动态电阻 稳压管工作在稳压区时，其上的电压变化量与电流变化量的比值。该值愈小，稳压性能愈好。 (4）最大允

34、许功率稳压管允许的最大耗散功率 1.5.1 稳压二极管(3）最小稳定电流最大稳定电流稳定电流 ：稳压管工作在稳压状态时的参考电流 ，一般取使用时，由于稳压值一定，所以需要通过外接电阻限制管子的工作电流，使之不超过 2CW系列稳压二极管参数 型号 额定功率P(W) 稳定电压UZ(V) 稳定电流IZ(mA)2CW6A 0.25 78.5 292CW6B 0.25 89.5 262CW6C 0.25 910.5 232CW6D 0.25 1012 202CW7 0.25 2.53.5 711.5.1 稳压二极管 下图为稳压二极管构成的稳压电路。其输入为待稳定的直流电压，一般由整流滤波电路提供。R为限

35、流电阻，其作用是使 有一个合适的工作电流，负载 与稳压二极管并联，故称为并联式稳压电路。 2. 稳压二极管基本应用电路【例1-5-1】已知如图所示电路中稳压管的稳定电压 ，最小稳定电流 ，最大稳定电流 。 （1）分别计算 为10V、15V、35V三种情况下输出电压的值； （2）若 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？解：1）当 10V时，若 ，则稳压管的最大电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿,电流近似为0，稳压管不能工作在稳压区。故 当 时，若 ， IL=12mA,IR=9mA,IZ=IR-IL=-3mA小于其最小稳定电流，稳压管未击穿，电流近似为0。故 当 时，稳压管中的电流为17mA大于最小稳定电流 ,小于最大稳定电流 ，二极管工作在击穿区。所以 2）IR=29mA 25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。1.5.1 稳压二极管解： 1）由于负载需要的电压为9V，因此可选稳压管的 。1.5.1 稳压二极管【例1-5-2】汽车音响中的稳压电路如图。其中 来自车上的铅酸蓄电池，其范围为 。音响负载需要的电压为9V，从关闭音响到音量最大时，需要的电流范围为 。求限流电阻R的值，并选择合适的稳压二极管2）选择合适的限流电阻R。1.5.1 稳压二极管由于：当稳压电路的输入电压最小，负载电流最大时，稳压二极管的电流最小，应至少达到其最小工作电流。即：