《电路与电子技术》课件第5章

P5M1二极管特性的测试P5M2整流电路的测试P5M3滤波电路的测试P5M4稳压管稳压电路的测试P5M5简单直流稳压电源的设计与制作思考与练习

直流稳压电源作为直流能量的提供者，在各种电子设备中有着极其重要的地位，它的性能直接关系到整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。随着电子技术的日益发展，电源技术也得到了很大的发展，它已从过去不太复杂的电子电路变为今天具有较强功能的模块。

在直流稳压电源的组成框图中，其主要组成部分有电源变压器、整流器、滤波器、稳压器等。整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。滤波器是由电容、电感等储能元件组成的，它的作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。但是，当电网电压或负载电流发生变化时，滤波器输出直流电压的幅值也将随之而变化，因此，稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。项目任务书MNL1半导体基本知识

导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，我们称之为半导体。在电子器件中，常用的半导体材料有：元素半导体，如硅(Si)、锗(Ge)等；化合物半导体，如砷化镓(GaAs)等；采用掺杂方法制成的其它化合物半导体材料，如掺入硼(B)、磷(P)、锢(In)和锑(Sb)等元素。其中硅是最常用的一种半导体材料。半导体主要有以下特点：P5M1二极管特性的测试

(1)半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间；

(2)半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显著变化；

(3)在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强。

1.本征半导体

本征半导体就是化学成分纯净的半导体，它在物理结构上呈单晶体形态。

在室温下，本征半导体共价键中的价电子可以获得一定的能量，挣脱共价键的束缚，成为自由电子，在晶体中产生电子-空穴对的现象称为本征激发。由于共价键出现了空穴，在外加电场或其他作用下，邻近价电子就可填补到这个空位上，而在这个电子原来的位置上又留下新的空位，以后其他电子又可转移到这个新的空位，这样就使共价键中出现一定的电荷迁移。空穴的移动方向和电子的移动方向是相反的。本征半导体中，自由电子和空穴数总是相等的。

2.杂质半导体

在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。

(1)N型半导体：在本征半导体材料中掺入少量的5价元素，如磷，原来晶体中的某些原子将被磷原子代替。磷原子最外层有5个价电子，其中4个与硅构成共价键，多余一个电子只受自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子，而磷原子就成了不能移动的带正电的离子。掺杂的杂质如磷、砷和锑等。在N型半导体中，自由电子的浓度远大于空穴的浓度。

在N型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供；空穴是少数载流子,由热激发形成。提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价杂质原子也称为施主杂质。

(2)P型半导体：在本征半导体材料中掺入少量的3价元素，如硼，原来晶体中的某些原子将被硼原子代替。硼原子的最外层有3个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可吸引束缚电子来填补，相当于空穴电流向另一方向移动，硼原子为不能移动的带负电的离子。

在P型半导体中，空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成；自由电子是少数载流子，由热激发形成。空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子，三价杂质因而也称为受主杂质。

(3)杂质对半导体导电性能的影响。

掺入杂质对本征半导体的导电性能有很大的影响，其典型数据为：T=300K室温下，本征硅的电子和空穴的浓度为

n=p=1.4×1010/cm3，掺杂后，N型半导体中的自由电子浓度为n=5×1016/cm3，本征硅的原子浓度为4.96×1022/cm3，以上三个浓度基本上依次相差106/cm3。MNL2PN结

1.PN结的形成

将P型半导体和N型半导体进行结合后，由于N型区内电子很多而空穴很少，P型区内空穴很多而电子很少，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差别。这样，电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。于是，有一些电子要从N型区向P型区扩散，也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。它们扩散的结果就使P区一边失去空穴，留下了带负电的杂质离子，N区一边失去电子，留下了带正电的杂质离子。半导体中的离子不能任意移动，因此不参与导电。这些不能移动的带电粒子在P区和N区交界面附近形成了一个很薄的空间电荷区，这就是所谓的PN结，如图5-1-1所示。扩散越强，空间电荷区越宽。在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称耗尽层。在出现了空间电荷区以后，由于正负电荷之间的相互作用，在空间电荷区就形成了一个内电场，其方向是从带正电的N区指向带负电的P区。显然，这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反，它是阻止扩散的。另一方面，这个电场将使N区的少数载流子空穴向P区漂移，使P区的少数载流子电子向N区漂移，漂移运动的方向正好与扩散运动的方向相反。从N区漂移到P区的空穴补充了原来交界面上P区所失去的空穴，从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面上N区所失去的电子，这就使空间电荷减少，因此，漂移运动的结果是使空间电荷区变窄。当漂移运动与扩散运动相等时，PN结便处于动态平衡状态。内电场促使少子漂移，阻止多子扩散。最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。图5-1-1PN结

2.PN结的单向导电性

当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位时，称为加正向电压，简称正偏，如图5-1-2所示；反之称为加反向电压，简称反偏，如图5-1-3所示。图5-1-2PN结正偏图5-1-3PN结反偏

(1)PN结加正向电压时，PN结的平衡状态被打破，P区中的多数载流子空穴和N区中的多数载流子电子都要向PN结移动，当P区空穴进入PN结后，就要和原来的一部分负离子中和，使P区的空间电荷量减少。同样，当N区电子进入PN结时，中和了部分正离子，使N区的空间电荷量减少，结果使PN结变窄，即耗尽层变薄，由于这时耗尽层中载流子增加，因而电阻减小，形成扩散电流。在这种情况下，由于少数载流子形成的漂移电流，其方向与扩散电流相反，和正向电流比较，其数值很小，因此可忽略不计。这时PN结内的电流由起支配地位的扩散电流所决定。在外电路上形成一个流入P区的电流，称为正向电流ID。当外加电压UD稍有变化(如0.1V)时，便能引起电流的显著变化，因此电流ID是随外加电压急速上升的。这时，正向的PN结表现为一个很小的电阻。在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。该过程可归纳为：加正向电压→耗尽区变薄→有利于多数载流子的扩散→形成扩散电流。

(2)PN结加反向电压时，P区中的空穴和N区中的电子都将进一步离开PN结，使耗尽层厚度加宽，PN结的内电场加强。这一结果，一方面使P区和N区中的多数载流子很难越过耗尽层，扩散电流趋近于零；另一方面，由于内电场的加强，使得N区和P区中的少数载流子更容易产生漂移运动。这样，此时流过PN结的电流由起支配地位的漂移电流所决定。漂移电流表现在外电路上有一个流入N区的反向电流IR。由于少数载流子是由本征激发产生的，其浓度很小，因此IR是很微弱的，一般为微安数量级。当管子制成后，IR数值决定于温度，而几乎与外加电压UD无关。IR受温度的影响较大，在某些实际应用中，还必须予以考虑。PN结在反向偏置时，IR很小，PN结呈现一个很大的电阻，可认为它基本是不导电的。这时，反向的PN结表现为一个很大的电阻。该过程可归纳为:加反向电压→耗尽区变厚→不利于扩散运动，有利于漂移运动→形成漂移电流，即反向饱和电流。当PN结加正向电压时，呈现低电阻，产生较大的正向扩散电流，PN结处于导通状态；当PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流，PN结处于截止状态。由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。测试工作任务书测试工作任务书MNL3二极管的伏安特性

二极管的性能可用其伏安特性来描述，典型的二极管的伏安特性如图5-1-9所示。特性曲线分为两部分：加正向电压时的特性称为正向特性：加反向电压时的特性称为反向特性。

1.正向特性

当加在二极管上的正向电压比较小时，正向电流很小，几乎等于零。只有当加在二极管两端的正向电压超过某一数值时，正向电流才明显地增大。正向特性上的这一数值通常称为“死区电压”，见图5-1-9。死区电压的大小与二极管的材料以及温度等因素有关。一般，硅二极管的死区电压为0.5V左右，锗二极管的为0.1V左右。图5-1-9二极管伏安特性当正向电压超过死区电压以后，随着电压的升高，正向电流将迅速增大。电流与电压的关系基本上是一条指数曲线。通常，将二极管进入正向导通区的正向电压称为正向导通电压，硅管的导通电压为0.6~0.8V，锗管的导通电压为0.1~0.3V。

2.反向特性

当在二极管上加上反向电压时，反向电流的值很小。当反向电压超过零点几伏以后，反向电流不再随着反向电压的增大而增大，即达到了饱和，这个电流称为反向饱和电流，用符号IR表示。

3.反向击穿特性

当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。反向击穿分为电击穿和热击穿，电击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿。PN结热击穿后，电流很大，电压又很高，消耗在PN结上的功率很大，容易使PN结发热，从而把PN结烧毁。热击穿是不可逆的，而电击穿是可逆的。MNL4二极管的参数及特殊二极管

1.二极管的主要参数

电子器件的参数是其特性的定量描述，也是实际工作中选用器件的主要依据，各种器件的参数可由手册查得。半导体二极管的主要参数有以下几个。

(1)最大整流电流IF：指二极管长期运行时，允许通过管子的最大正向平均电流。IF的数值是由二极管允许的温升所限定的。使用时，管子的平均电流不得超过此值，否则可能使二极管过热而损坏。

(2)最高反向工作电压UR：工作时，加在二极管两端的反向电压不得超过此值，否则二极管可能被击穿。为了留有余地，通常将击穿电压UBR的一半定为UR。

(3)反向电流IR：指室温下，在二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流。通常希望IR值愈小愈好，反向电流愈小，说明二极管的单向导电性愈好。此外，由于反向电流是由少数载流子形成的，因而IR受温度的影响很大。(4)最高工作频率fM：主要决定于PN结结电容的大小，结电容愈小，则二极管允许的最高工作频率愈低。

2.特殊二极管

1)发光二极管

在给发光二极管加上正向电压后，电流可使PN结中的电子和空穴复合放出能量而发光。其波长与半导体材料有关，发出红、黄、绿光的主要以InGaAlP材料为主，而发出蓝、绿光的则以InGaN材料为主。

发光二极管的外形及符号如图5-1-10所示。图5-1-10发光二极管的外形及符号

2)光电二极管

光电子器件的主要优点有：抗干扰能力强，传输量大，损耗小；缺点有：光路复杂，信号的操作与调试需精心设计。随着科学技术的发展，在信号传输和存储等环节，越来越多地有效应用了光信号。光电二极管是光电子系统的电子器件。光电二极管的结构与PN结类似，管壳上的一个玻璃窗口能接收外部的光照。这种器件的PN结在反向偏置状态下运行，它的反向电流随光照强度的增加而上升。光电二极管的主要特点是，它的反向电流与照度成正比。其灵敏度的典型值为0.1mA/lx数量级。

3)变容二极管

变容二极管：结电容随反向电压的增加而减小的效应显著的二极管，最大电容和最小电容之比约为5∶1，其在高频技术中应用较多。

稳压二极管的相关内容将在后面重点学习。

例5-1

电路如图5-1-11(a)所示，已知ui=Umsinωt(V)，二极管为理想二极管，在输入信号作用下，试画出输出电压波形。

解在输入信号为正半周时，二极管导通，等效电路如图5-1-11(b)所示，因为二极管是理想的，所以输出信号与输入信号相同；在输入信号为负半周时，二极管截止，等效电路如图5-1-11(c)所示，输出为零。输出电压波形如图5-1-11(d)所示。图5-1-11例5-1图

例5-2

电路如图5-1-12(a)所示，已知ui=12sinωt(V)，二极管为硅管，管压降UD=0.7V，试画出输出电压波形。

解二极管两端电压为UD=ui-U，UD>0.7V，即ui>5.7V，当输入信号为正半周且ui>5.7V时，二极管导通时，输出电压uo+U=5.7V，如图5-1-12(c)所示；当输入信号为负半周或ui≤5.7V时，二极管截止，如图5-1-12(b)所示，输出电压uo=ui，如图5-1-12(c)所示。图5-1-12例5-2图整流电路的作用是利用二极管的单向导电性，将正弦交流电压转变成为单方向的脉动电压。但是，这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压还差得很远。常见的小功率整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理。P5M2整流电路的测试测试工作任务书MNL1单相桥式整流电路

1.单相桥式整流电路的工作原理

全波桥式整流电路如图5-2-1所示，其中4个二极管接成电桥的形式，故有桥式整流之称。图5-2-2所示为该电路的简化画法。图5-2-2全波桥式整流电路的简化画法设变压器次级电压u2=U2msinωt=

U2sinωt，其中U2m

为其幅值，U2为有效值。如图5-2-3(a)所示，在电压u2的正半周期，二极管VD1、VD3因受正向偏压而导通，VD2、VD4因受反向电压而截止；在电压u2的负半周期，二极管VD2、VD4因受正向偏压而导通，VD1、VD3因受反向电压而截止。u2和UL的波形如图5-2-3(b)所示。显然，输入电压是双极性的，而输出电压是单极性的，且是全波波形；输出电压与输入电压的幅值基本相等。图5-2-3全波整流电路的波形

2.单相桥式整流电路参数的计算

由理论分析可得，输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为

其纹波系数γ为

式中:ULγ为谐波(只有偶次谐波)电压总有效值，其值应为

由上面三式并通过计算可得γ≈0.48。由结果可见，全波整流电路的输出电压纹波比半波整流电路小得多，但仍然较大，故需用滤波电路来滤除纹波电压。

3.单相桥式整流电路整流二极管的选择

全波整流电路中二极管安全工作的条件如下:

(1)二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管的平均电流。由于4个二极管是两两轮流导通的，因此有

(2)二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URM，即

UR＞URM=

U2

由图可见，桥式整流电路无需采用具有中心抽头的变压器，仍能达到全波整流的目的。而且，整流二极管承受的反向电压也不高，但是电路中需用四个整流二极管。

例5-3

桥式整流电路如图5-2-1所示，Uo＝15V，RL

＝100Ω，请选择二极管。

解因为

Uo(AV)≈0.9U2

输出直流电流为

整流二极管的正向平均电流为

二极管承受的最大反向电压为

脉动系数为

S=0.67无论哪种整流电路，它们的输出电压都含有较大的脉动成分，除了在一些特殊场合可以直接用做放大器的电源外，通常还要采取一定的措施，一方面尽量降低输出电压中的脉动成分，另一方面又要尽量保留其中的直流成分，使输出电压接近于理想的直流电压。这样的措施就是滤波。电容和电感都是基本的滤波元件，利用它们在二极管导电时储存的一部分能量，然后逐渐释放出来，从而得到比较平滑的波形。或者从另一角度看，电容和电感对于交流成分和直流成分反映出来的阻抗不同，如果把它们合理地安排在电路中，则可以达到降低交流成分、保留直流成分的目的，体现出滤波的作用。所以，电容和电感是组成滤波电路的主要元件。P5M3滤波电路的测试测试工作任务书MNL1电容滤波

1.电容滤波电路

虽然全波整流的纹波系数相对于半波整流而言有很大改善，但与实际要求仍然相差较大，需采用滤波电路进一步减小纹波。滤波通常是利用电容或电感的能量存储作用来实现的。滤波电路种类很多，首先介绍电容滤波电路。

电容滤波电路如图5-3-1所示，由于市电(交流电)的频率较低(50Hz)，因而电路中的电容C一般取值较大，约1000μF以上。

2.电容滤波电路的工作原理

设u2=U2msinωt=

U2sinωt，没有接电容时，整流二极管VD1、VD3在u2的正半周导电，负半周时VD2、VD4导电。并联电容以后，在u2的正半周，当二极管VD1、VD3

导电时，由图5-3-1可见，除了有一个电流io流向负载外，同时还有一个电流iC向电容充电，电容电压uC的极性为上正下负。如果忽略二极管的内阻，则在二极管导通时，uC等于变压器副边电压u2。

u2达到最大值以后开始下降，此时电容上的电压uC也将由于放电而逐渐下降，当u2<uC时，二极管VD1、VD3被反向偏置，因而不导电，于是uC以一定的时间常数按指数规律下降，直到下一个半周，当|u2|>uC时，二极管VD2、VD4导通。输出电压uo的波形如图5-3-2中实线所示。图5-3-2电容滤波后的输出电压波形

3.电容滤波电路中电容C和负载电阻RL变化对输出电压的作用

电容C和负载电阻RL变化对输出电压的作用如下:

(1)RLC越大，电容放电速度越慢，负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高。为了得到平滑的负载电压，一般取

RLC≥(3～5)

式中，T为交流电源电压的周期。

(2)RL越小，输出电压越小。若C值一定，则当RL→∞，即空载时，有

ULo=

U2≈1.4U2

当C=0，即无电容时，有

ULo≈0.9U2

当整流电路的内阻不太大(几欧姆)且电阻RL和电容C取值合理时，有

ULo≈(1.1～1.2)U2

例5-4

桥式整流电容滤波电路，滤波电容C=220μF，RL=1.5kΩ。问：(1)要求输出电压Uo＝12V，则U2需多大？(2)若该电路电容C值增大，则Uo是否变化？(3)改变RL对Uo有无影响？RL增大时Uo如何变化？

解

(1)

Uo=1.2U2

(2)C值增大，电容放电速度变慢，Uo增大。

(3)RL值增大，电容放电速度变慢，Uo增大。测试工作任务书MNL2电感滤波

1.电感滤波电路

电感滤波电路如图5-3-3所示，由于市电(交流电)的频率较低(50Hz)，因而电路中电感L一般取值较大，约几亨以上

2.电感滤波电路的工作原理

3.电感滤波电路中的注意事项

(1)L越大、RL越小，输出电压纹波越小。

(2)忽略电感内阻时，ULo=0.9U2(理论值)。

(3)电感滤波适用于低电压、大电流的场合。

(4)工频电感体积大，重量重，价格高，损耗大，电磁辐射强，因此一般少用。

此外，为了进一步减小负载电压中的纹波，电感后面可再接一电容而构成倒L型滤波电路或采用π型滤波电路，分别如图5-3-4和图5-3-5所示。图5-3-4倒L型滤波电路图5-3-5π型滤波电路稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。由二极管的特性曲线可知，如果工作在反向击穿区，则当反向电流的变化量ΔI较大时，管子两端相应的电压变化量ΔU却很小，说明其具有稳压的特性，利用这种特性可以做成稳压管。稳压管实质上就是一个二极管，但它通常工作在反向击穿区。P5M4稳压管稳压电路的测试测试工作任务书MNL1稳压管

1.稳压管的伏安特性

稳压管的伏安特性如图5-4-4所示。

2.稳压管的主要参数

(1)稳定电压UZ：稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。稳定电压UZ是根据要求挑选稳压管的主要依据之一。由于稳定电压随着工作电流的不同而略有变化，因此测试UZ时应使稳压管的电流为规定值。图5-4-4稳压管的伏安特性不同型号的稳压管，其稳定电压的值不同。对于同一型号的稳压管，由于制造工艺的分散性，各种不同管子的UZ

值也有些差别。

(2)稳定电流IZ：稳压管正常工作时的参考电流。若工作电流低于IZ，则管子的稳压性能变差；若工作电流高于IZ，则只要不超过额定功耗，稳压管可以正常工作。

(3)动态内阻rZ：指稳压管两端电压和电流的变化量之比，即

稳压管的rZ值愈小愈好。对于同一个稳压管，一般工作电流愈大时，rZ值愈小。

(4)电压的温度系数αU：表示当稳压管的电流保持不变时，环境温度每变化1℃所引起的稳定电压变化的百分比。一般来说，稳定电压大于7V的稳压管，其αU为正值;稳定电压小于4V的稳压管，其αU为负值;而稳定电压在4~7V之间的稳压管，αU的值比较小，说明其稳定电压受温度的影响较小，性能比较稳定。

(5)额定功耗PZ：由于稳压管两端加有电压UZ，而管子中又流过一定的电流，因此要消耗一定的功率。这部分功耗将转化为热能，使稳压管发热。额定功耗PZ决定于稳压管允许的温升。有的手册上还会给出最大稳定电流IZM。

使用稳压管组成稳压电路时，需要注意以下几个问题：首先，应给稳压管加反向偏置，以保证稳压管工作在反向击穿区，如图5-4-4所示；其次，稳压管应与负载电阻RL并联，由于稳压管两端电压的变化量很小，因而可使输出电压比较稳定；最后，必须限制流过稳压管的电流IZ，使其不超过规定值，以免过热而烧毁管子。MNL2并联型稳压电路

1.稳压管稳压电路的工作原理

滤波后的输出电压即使纹波很小，仍然存在稳定性的问题。这是因为当负载RL变化或电网电压波动时，输出电压也要随之改变。因此，绝大多数直流电源都必须采用稳压电路进行稳压。简单稳压管稳压电路如图5-4-1所示。电路中，R为限流电阻，VDZ为稳压二极管，由图知：Ui=UR+Uo、IR=IZ+IL。稳压管工作在稳压区，管子两端的电压基本稳定在UZ。

(1)当电网电压波动时(RL不变)：

(2)当负载变化时(Ui不变):稳压管稳压的原理，实际上是利用稳压管在反向击穿时电流可在较大范围内变动而击穿电压却基本不变的特点而实现的。当输入电压变化时，输入电流将随之变化，稳压管中的电流也将随之同步变化，结果输出电压基本不变；当负载电阻变化时，输出电流将随之变化，但稳压管中的电流却随之反向变化，结果仍是输出电压基本不变。

显然，稳压管反向击穿特性曲线越陡峭，稳压特性就越好。通常用rZ表示其反向击穿后的微变等效电阻，rZ约几欧姆。

2.限流电阻R的选择

下面讨论R的取值范围。参见图5-4-1，设为保证稳压作用所需的流过稳压二极管的最小电流为IZmin，为防止电流过大而造成损坏所容许的流过稳压二极管的最大电流为IZmax，即要求IZmin＜IZ＜IZmax。当Ui最大和RL开路时，流过稳压二极管的电流最大，此时应有R≥；当Ui最小(不小于UZ)和RL最小(不允许短路)时，流过稳压二极管的电流最小，此时应有R≤，即

一般来说，在稳压二极管安全工作的条件下，R应尽可能小，从而使输出电流范围增大。

例5-5

已知如图5-4-5所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA。

(1)分别计算Ui为10V、15V、35V三种情况下输出电压Uo的值；

(2)若Ui＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？图5-4-5例5-5图

解

(1)当Ui＝10V时，若Uo＝UZ＝6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿，故

当Ui＝15V时，稳压管中的电流大于最小稳定电流IZmin，所以

Uo＝UZ＝6V

同理，当Ui＝35V时，Uo＝UZ＝6V。

(2)

=29mA＞IZM＝25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。P5M5简单直流稳压电源的设计与制作设计工作任务书

1.如需将PN结处于正向偏置，应如何确定外接电压的极性？若PN结处于反向偏置，则耗尽区的宽度是增加还是减少？为什么？结电位发生什么变化？

2.PN结两端存在内建电位差，若将PN结短路，问有无电流流过？

3.比较硅、锗两种二极管的性能。在工程实践中，为什么硅二极管应用得较普遍？

思考与练习

4.如何用万用表的欧姆挡来辨别一只二极管的阳、阴两极？(提示：模拟万用表的黑笔接表内直流电源的正端，而红笔接负端。)

5.二极管电路如题图5-1所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO两端电压UAO