电子技术应用-模拟电子技术基础课件.ppt

1、电子技术应用电子技术应用模拟电子模拟电子技术基础技术基础1.本课程的性质本课程的性质 是一门技术基础课是一门技术基础课2.特点特点 非纯理论性课程非纯理论性课程 实践性很强实践性很强 以工程实践的观点来处理电路中的一些问题以工程实践的观点来处理电路中的一些问题3.研究内容研究内容 以器件为基础、以信号为主线，研究各种模拟电子电路的工作原以器件为基础、以信号为主线，研究各种模拟电子电路的工作原理、特点及性能指标等。理、特点及性能指标等。4.教学目标教学目标 能够对一般性的、常用的电子电路进行分析，同时对较简单的单能够对一般性的、常用的电子电路进行分析，同时对较简单的单元电路进行设计。元电路进行设

2、计。绪论绪论5.学习方法学习方法 重点掌握基本概念、基本电路的分析、计算及设计方法。重点掌握基本概念、基本电路的分析、计算及设计方法。6.成绩评定标准成绩评定标准 理论：理论：作业作业 10%中考中考10%考勤、提问考勤、提问 、课外读书论文、课外读书论文 10%期终考试期终考试70%7.教学参考书教学参考书 康华光主编，康华光主编，电子技术基础电子技术基础 模拟部分模拟部分 第三版，高教出版社第三版，高教出版社 童诗白主编，童诗白主编，模拟电子技术基础模拟电子技术基础 第二版，高教出版社第二版，高教出版社 陈大钦主编，陈大钦主编，模拟电子技术基础问答：例题模拟电子技术基础问答：例题 试题试题

3、，华工出版社，华工出版社 前言前言课外阅读教材：课外阅读教材：1.谢自美谢自美 电子线路设计电子线路设计.实验实验.测试测试 华中理工大学出版社华中理工大学出版社。2.毕满清毕满清 电子技术实验与课程设计电子技术实验与课程设计 机械工业出版社机械工业出版社。3.高伟涛高伟涛 电路设计实例精粹电路设计实例精粹 国防工业出版社国防工业出版社。4.李东生李东生 Protel99SE电路设计技术入门电路设计技术入门 电子工业出版社电子工业出版社。5.刘君华刘君华 虚拟仪器图形化编程语言虚拟仪器图形化编程语言 西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社。6.张易知张易知 虚拟仪器的设计与实现虚拟仪器的

4、设计与实现 西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社。第第三三版版童童诗诗白白目录目录1 常用半导体器件常用半导体器件2 基本放大电路基本放大电路3 多级放大电路多级放大电路4 集成运算放大电路集成运算放大电路5 放大电路的频率响应放大电路的频率响应6 放大电路中的反馈放大电路中的反馈7 信号的运算和处理信号的运算和处理8 波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换9 功率放大电路功率放大电路10 直流稳压电源直流稳压电源第第三三版版童童诗诗白白第一章第一章 常用半导体器件常用半导体器件 半导体基础知识半导体基础知识 半导体二极管半导体二极管 双极型晶体管双极型晶体管 场效应管场效应管

5、1.5 单结晶体管和晶闸管单结晶体管和晶闸管 集成电路中的元件集成电路中的元件第第三三版版童童诗诗白白本章重点和考点：本章重点和考点：1.二极管的单向导电性、稳压管的原理。二极管的单向导电性、稳压管的原理。2.三极管的电流放大原理，三极管的电流放大原理，如何判断三极管的管型如何判断三极管的管型、管脚和管材。、管脚和管材。3.场效应管的分类、工作原理和特性曲线。场效应管的分类、工作原理和特性曲线。本章教学时数：本章教学时数：8学时学时第第三三版版童童诗诗白白本章讨论的问题：本章讨论的问题：2.空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？3.什么是什么是N型

6、半导体？什么是型半导体？什么是P型半导体？型半导体？当二种半导体制作在一起时会产生什么现象？当二种半导体制作在一起时会产生什么现象？结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？它为什么具有单结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？它为什么具有单向性？在向性？在PN结中另反向电压时真的没有电流吗？结中另反向电压时真的没有电流吗？5.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效应管是通过什么方式来控制漏极电流的？为什么它应管是通过什么方式来控制漏极电流的？为什么它们都可以用于放大？们都可以用于放大？1.为什么采用半导体材料制作电子器件？为什么采用半导体材料制作电子器

7、件？1.1 半导体的基础知识半导体的基础知识1.1.1 本征半导体本征半导体 纯净的具有晶体结构的半导体纯净的具有晶体结构的半导体导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。一般都是导体。绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。皮、陶瓷、塑料和石英。半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。和一些硫化物、氧化物等。一、一、导体、

8、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体PNJunction半导体的导电机理不同于其它物质，所以它半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如：具有不同于其它物质的特点。例如：当受外界热和光的作用时，当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。它的导电能力明显变化。往纯净的半导体中掺入某些杂质，往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。会使它的导电能力明显改变。光敏器件光敏器件二极管二极管+4+4+4+4+4+4+4+4+4 完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导体完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体称为本征半导体 将硅或锗材料提

9、将硅或锗材料提纯便形成单晶体，纯便形成单晶体，它的原子结构为它的原子结构为共价键结构。共价键结构。价价电电子子共共价价键键图图 本征半导体结构示意图本征半导体结构示意图二、本征半导体的晶体结构二、本征半导体的晶体结构当温度当温度 T=0 K 时，半导时，半导体不导电，如同绝缘体。体不导电，如同绝缘体。+4+4+4+4+4+4+4+4+4图图 本征半导体中的本征半导体中的 自由电子和空穴自由电子和空穴自由电子自由电子空穴空穴 若若 T ，将有少数价，将有少数价电子克服共价键的束缚成电子克服共价键的束缚成为自由电子，在原来的共为自由电子，在原来的共价键中留下一个空位价键中留下一个空位空穴。空穴。T

10、 自由电子和空穴使本自由电子和空穴使本征半导体具有导电能力，征半导体具有导电能力，但很微弱。但很微弱。空穴可看成带正电的空穴可看成带正电的载流子。载流子。三、本征半导体中的两种载流子三、本征半导体中的两种载流子（动画1-1）（动画1-2）四、本征半导体中载流子的浓度本征半导体中载流子的浓度在一定温度下本征半导体中载流子的浓度是一定的，在一定温度下本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴的浓度相等。并且自由电子与空穴的浓度相等。本征半导体中载流子的浓度公式：本征半导体中载流子的浓度公式：T=300 K室温下室温下,本征硅的电子和空穴浓度本征硅的电子和空穴浓度:n=p=1.431010

11、/cm3本征锗的电子和空穴浓度本征锗的电子和空穴浓度:n=p=2.381013/cm3ni=pi=K1T3/2 e-EGO/(2KT)本征激发本征激发复合复合动态平衡动态平衡1.半导体中两种载流子半导体中两种载流子带负电的自由电子带负电的自由电子带正电的空穴带正电的空穴 2.本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，称为称为 电子电子-空穴对。空穴对。3.本征半导体中自由电子和空穴的浓度用本征半导体中自由电子和空穴的浓度用 ni 和和 pi 表示，显然表示，显然 ni=pi。4.由于物质的运动，自由电子和空穴不断的产生又由于物质的运动，自由电子和空穴不

12、断的产生又不断的复合。在一定的温度下，产生与复合运动不断的复合。在一定的温度下，产生与复合运动会达到平衡，载流子的浓度就一定了。会达到平衡，载流子的浓度就一定了。5.载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度的升载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度的升高，基本按指数规律增加。高，基本按指数规律增加。小结小结杂质半导体杂质半导体杂质半导体有两种杂质半导体有两种N 型半导体型半导体P 型半导体型半导体一、一、N 型半导体型半导体(Negative)在硅或锗的晶体中掺入少量的在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如价杂质元素，如磷、锑、砷等，即构成磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体型半导体(或称

13、电子型或称电子型半导体半导体)。常用的常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。价杂质元素有磷、锑、砷等。本征半导体掺入本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些价元素后，原来晶体中的某些硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价个价电子，其中电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受个与硅构成共价键，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。自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。自由电子浓度远大于空穴的浓度，即自由电子浓度远大于空穴的浓度，即 n p。电子称为多数载流子电子称为多数载流子(简称多子简称多子)，空穴称为

14、少数载流子空穴称为少数载流子(简称少子简称少子)。5 价杂质原子称为施主原子。价杂质原子称为施主原子。+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5自由电子自由电子施主原子施主原子图图 1.1.3N 型半导体型半导体二、二、P 型半导体型半导体+4+4+4+4+4+4+4+4+4在硅或锗的晶体中掺入少量的在硅或锗的晶体中掺入少量的 3 价杂质元素，如价杂质元素，如硼、镓、铟等，即构成硼、镓、铟等，即构成 P 型半导体。型半导体。+3空穴浓度多于电子空穴浓度多于电子浓度，即浓度，即 p n。空穴。空穴为多数载流子，电子为为多数载流子，电子为少数载流子。少数载流子。3 价杂质原子称为价杂质原子称为受主原

15、子。受主原子。受主受主原子原子空穴空穴图图 P 型半导体型半导体说明：说明：1.掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度；温度决掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度；温度决定少数载流子的浓度。定少数载流子的浓度。3.杂质半导体总体上保持电中性。杂质半导体总体上保持电中性。4.杂质半导体的表示方法如下图所示。杂质半导体的表示方法如下图所示。2.杂质半导体载流子的数目要远远高于本征半导杂质半导体载流子的数目要远远高于本征半导体，因而其导电能力大大改善。体，因而其导电能力大大改善。(a)N 型半导体型半导体(b)P 型半导体型半导体图图 杂质半导体的的简化表示法杂质半导体的的简化表示法 在一块半导体单晶上一侧掺

16、杂成为在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另型半导体，另一侧掺杂成为一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了型半导体，两个区域的交界处就形成了一个特殊的薄层，称为一个特殊的薄层，称为 PN 结。结。PNPN结结图图 PN 结的形成结的形成一、一、PN 结的形成结的形成PN结结 PN 结中载流子的运动结中载流子的运动耗尽层耗尽层空间电荷区空间电荷区PN1.扩散运动扩散运动2.扩散运动扩散运动形成空间电荷区形成空间电荷区电 子 和 空 穴电 子 和 空 穴浓度差形成多数浓度差形成多数载流子的扩散运载流子的扩散运动。动。PN 结，耗结，耗尽层。尽层。PN（动画1-3）3.空间电

17、荷区产生内电场空间电荷区产生内电场PN空间电荷区空间电荷区内电场内电场Uho空间电荷区正负离子之间电位差空间电荷区正负离子之间电位差 Uho 电位壁垒；电位壁垒；内电场；内电场阻止多子的扩散内电场；内电场阻止多子的扩散 阻挡层。阻挡层。4.漂移运动漂移运动内电场有利内电场有利于少子运动于少子运动漂漂移。移。少子的运动少子的运动与多子运动方向与多子运动方向相反相反 阻挡层阻挡层5.扩散与漂移的动态平衡扩散与漂移的动态平衡扩散运动使空间电荷区增大，扩散电流逐渐减小；扩散运动使空间电荷区增大，扩散电流逐渐减小；随着内电场的增强，漂移运动逐渐增加；随着内电场的增强，漂移运动逐渐增加；当扩散电流与漂移电

18、流相等时，当扩散电流与漂移电流相等时，PN 结总的电流等结总的电流等于零，空间电荷区的宽度达到稳定。于零，空间电荷区的宽度达到稳定。对称结对称结即扩散运动与漂移运动达到动态平衡。即扩散运动与漂移运动达到动态平衡。PN不对称结不对称结1.外加正向电压时处于导通状态外加正向电压时处于导通状态又称正向偏置，简称正偏。又称正向偏置，简称正偏。外电场方向外电场方向内电场方向内电场方向耗尽层耗尽层VRI空间电荷区变窄，有利空间电荷区变窄，有利于扩散运动，电路中有于扩散运动，电路中有较大的正向电流。较大的正向电流。图图 PN什么是什么是PN结的单向结的单向导电性？导电性？有什么作用？有什么作用？在在 PN

19、结加上一个很小的正向电压，即可得到较大的结加上一个很小的正向电压，即可得到较大的正向电流，为防止电流过大，可接入电阻正向电流，为防止电流过大，可接入电阻 R。2.外加反向电压时处于截止状态外加反向电压时处于截止状态(反偏反偏)反向接法时，外电场与内电场的方向一致，增强了内反向接法时，外电场与内电场的方向一致，增强了内电场的作用；电场的作用；外电场使空间电荷区变宽；外电场使空间电荷区变宽；不利于扩散运动，有利于漂移运动，漂移电流大于扩不利于扩散运动，有利于漂移运动，漂移电流大于扩散电流，电路中产生反向电流散电流，电路中产生反向电流 I；由于少数载流子浓度很低，反向电流数值非常小。由于少数载流子浓

20、度很低，反向电流数值非常小。耗尽层耗尽层图图 PN 结加反相电压时截止结加反相电压时截止 反向电流又称反向饱和电流。对温度十分敏感，反向电流又称反向饱和电流。对温度十分敏感，随着温度升高，随着温度升高，IS 将急剧增大。将急剧增大。PN外电场方向外电场方向内电场方向内电场方向VRIS 当当 PN 结正向偏置时，回路中将产生一个较大的结正向偏置时，回路中将产生一个较大的正向电流，正向电流，PN 结处于结处于 导通状态；导通状态；当当 PN 结反向偏置时，回路中反向电流非常小，结反向偏置时，回路中反向电流非常小，几乎等于零，几乎等于零，PN 结处于截止状态。结处于截止状态。（动画1-4）（动画1-

21、5）综上所述：综上所述：可见，可见，PN 结具有单向导电性。结具有单向导电性。)1e(STUuIiIS：反向饱和电流：反向饱和电流UT：温度的电压当量：温度的电压当量在常温在常温(300 K)下，下，UT 26 mVPN结所加端电压结所加端电压u与流过的电流与流过的电流i的关系为的关系为)1e(SktuqIi公式推导过程略公式推导过程略四、四、PN结的伏安特性结的伏安特性i=f(u)之间的关系曲线。之间的关系曲线。604020 0.002 0.00400.5 1.02550i/mAu/V正向特性正向特性死区电压死区电压击穿电压击穿电压U(BR)反向特性反向特性图图 PN结的伏安特性结的伏安特性

22、反向击穿反向击穿齐纳击穿齐纳击穿雪崩击穿雪崩击穿五、五、PN结的电容效应结的电容效应当当PN上的电压发生变化时，上的电压发生变化时，PN 结中储存的电荷量结中储存的电荷量将随之发生变化，使将随之发生变化，使PN结具有电容效应。结具有电容效应。电容效应包括两部分电容效应包括两部分势垒电容势垒电容扩散电容扩散电容1.势垒电容势垒电容Cb是由是由 PN 结的空间电荷区变化形成的。结的空间电荷区变化形成的。(a)PN 结加正向电压结加正向电压（b)PN 结加反向电压结加反向电压 N空间空间电荷区电荷区PVRI+UN空间空间电荷区电荷区PRI+UV空间电荷区的正负离子数目发生变化，如同电容的空间电荷区的

23、正负离子数目发生变化，如同电容的放电和充电过程。放电和充电过程。势垒电容的大小可用下式表示：势垒电容的大小可用下式表示：lSUQC ddb由于由于 PN 结结 宽度宽度 l 随外加随外加电压电压 u 而变化，因此势垒电容而变化，因此势垒电容 Cb不是一个常数。其不是一个常数。其 Cb=f(U)曲线如图示。曲线如图示。：半导体材料的介电比系数；：半导体材料的介电比系数；S：结面积；：结面积；l：耗尽层宽度。：耗尽层宽度。OuCb图图 1.1.11（b)2.扩散电容扩散电容 Cd Q是由多数载流子在扩散过程中积累而引起的。是由多数载流子在扩散过程中积累而引起的。在某个正向电压下，在某个正向电压下，

24、P 区中的电子浓度区中的电子浓度 np(或或 N 区的空穴浓度区的空穴浓度 pn)分布曲线如图中曲线分布曲线如图中曲线 1 所示。所示。x=0 处为处为 P 与与 耗耗尽层的交界处尽层的交界处当电压加大，当电压加大，np(或或 pn)会升高，会升高，如曲线如曲线 2 所示所示(反之浓度会降低反之浓度会降低)。OxnPQ12 Q当加反向电压时，扩散运动被削弱，当加反向电压时，扩散运动被削弱，扩散电容的作用可忽略。扩散电容的作用可忽略。Q正向电压变化时，变化载流子积累正向电压变化时，变化载流子积累电荷量发生变化，相当于电容器充电和电荷量发生变化，相当于电容器充电和放电的过程放电的过程 扩散电容效应

25、。扩散电容效应。图图 PNPN 结结综上所述：综上所述：PN 结总的结电容结总的结电容 Cj 包括势垒电容包括势垒电容 Cb 和扩散电容和扩散电容 Cd 两部分。两部分。Cb 和和 Cd 值都很小，通常为几个皮法值都很小，通常为几个皮法 几十皮法，几十皮法，有些结面积大的二极管可达几百皮法。有些结面积大的二极管可达几百皮法。当反向偏置时，势垒电容起主要作用，可以认为当反向偏置时，势垒电容起主要作用，可以认为 Cj Cb。一般来说，当二极管正向偏置时，扩散电容起主要一般来说，当二极管正向偏置时，扩散电容起主要作用，即可以认为作用，即可以认为 Cj Cd；在信号频率较高时，须考虑结电容的作用。在信

26、号频率较高时，须考虑结电容的作用。半导体二极管半导体二极管在在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型图二极管的几种图二极管的几种外形外形1 点接触型二极管点接触型二极管(a)(a)点接触型点接触型 二极管的结构示意图二极管的结构示意图半导体二极管的几种常见结构半导体二极管的几种常见结构 PN结面积小，结结面积小，结电容小，用于检波和变电容小，用于检波和变频等高频电路。频等高频电路。3 平面型二极管平面型二极管 往往用于集成电路制造往往用于集成电路制造工艺中。工艺中。PN

27、 结面积可大可小，结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。用于高频整流和开关电路中。2 面接触型二极管面接触型二极管 PN结面积大，用结面积大，用于工频大电流整流电路。于工频大电流整流电路。(b)(b)面接触型面接触型(c)(c)平面型平面型阴极阴极引线引线阳极阳极引线引线PNP 型支持衬底型支持衬底4二极管的代表符号二极管的代表符号(d)代表符号代表符号k 阴极阴极阳极阳极 aD 二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性曲线可用下式表示二极管的伏安特性曲线可用下式表示0 D/V0.2 0.4 0.6 0.8 10 20 30 405101520 10 20 30 40iD/AiD/

28、mA死区死区VthVBR硅二极管硅二极管2CP102CP10的的伏安伏安特性特性+iDvD-R正向特性正向特性反向特性反向特性反向击穿特性反向击穿特性开启电压：开启电压：导通电压：导通电压：)1e(STUuIi一、伏安特性一、伏安特性0 D/V0.2 0.4 0.6 20 40 605101520 10 20 30 40iD/AiD/mAVthVBR锗二极管锗二极管2AP152AP15的的伏安伏安特性特性UonU(BR)开启电压：开启电压：导通电压：导通电压：二、温度对二极管伏安特性的影响二、温度对二极管伏安特性的影响在环境温度升高时，二极管的正向特性将左移，反在环境温度升高时，二极管的正向特

29、性将左移，反向特性将下移。向特性将下移。二极管的特性对温度很敏感，具有负温度系数。二极管的特性对温度很敏感，具有负温度系数。50I/mAU/V0.20.4 25510150.010.020温度增加温度增加 二极管的参数二极管的参数(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U（BR）和最高反向工作电压和最高反向工作电压URM(3)反向电流反向电流I IR R(4)最高工作频率最高工作频率f fM M(5)极间电容极间电容Cj在实际应用中，应根据管子在实际应用中，应根据管子所用的场合，按其所承受的所用的场合，按其所承受的最高反向电压、最大正向平最高反向电压、最大正向平均电流、

30、工作频率、环境温均电流、工作频率、环境温度等条件，选择满足要求的度等条件，选择满足要求的二极管。二极管。1.2.4 二极管二极管等效电路等效电路一、由伏安特性折线化得到的等效电路一、由伏安特性折线化得到的等效电路 1.理想模型理想模型 2.恒压降模型恒压降模型3.折线模型折线模型 二、二极管的微变等效电路二、二极管的微变等效电路 二极管工作在正向特性的某一小范围内时，二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。其正向特性可以等效成一个微变电阻。DDdivr 即即)1(/SDD TVveIi根据根据得得Q点处的微变电导点处的微变电导QdvdigDDd QVvTTeVI

31、/SD TVID dd1gr 则则DIVT 常温下（常温下（T=300K）)mA()mV(26DDdIIVrT 图图1.2.7二极管的微变等效电路二极管的微变等效电路 应用举例应用举例 二极管的静态工作情况分析二极管的静态工作情况分析V 0D VmA 1/DDD RVI理想模型理想模型（R=10k）VDD=10V 时时mA 93.0/)(DDDD RVVI恒压模型恒压模型V 7.0D V（硅二极管典型值）（硅二极管典型值）折线模型折线模型V 5.0th V（硅二极管典型值）（硅二极管典型值）mA 931.0DthDDD rRVVI k 2.0Dr设设V 69.0DDthD rIVV+DiDVD

32、D+DiDVDDVD+DiDVDDrDVth应用举例应用举例例例1：P66习题习题ttuuOOio/V/V1010解：采用理想电路模型解：采用理想电路模型 ui和和uo的波形如图所示的波形如图所示 例例2：P66习题习题解：采用恒压降电路模型解：采用恒压降电路模型二个二极管共阳极接法二个二极管共阳极接法输入电压小者先导通输入电压小者先导通tuOI1/V30.3tuOI2/V30.3tuOO/V3.71ui和和uo的波形如图所示的波形如图所示1.2.5 稳压二极管稳压二极管一、稳压管的伏安特性一、稳压管的伏安特性(a)符号符号(b)2CW17 伏安特性伏安特性 利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳

33、压二极管稳利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态，反向电压应大于稳压电压。压时工作在反向电击穿状态，反向电压应大于稳压电压。DZ(1)稳定电压稳定电压UZ(2)动态电阻动态电阻rZ 在规定的稳压管反向在规定的稳压管反向工作电流工作电流IZ下，所对应的下，所对应的反向工作电压。反向工作电压。rZ=VZ/IZ(3)最大耗散功率最大耗散功率 PZM(4)最大稳定工作电流最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流和最小稳定工作电流 IZmin(5)温度系数温度系数 VZ二、稳压管的主要参数二、稳压管的主要参数 稳压电路稳压电路正常稳压时正常稳压时 UO=UZUI U

34、OUZ IZUOUR IR 如电路参数变化？如电路参数变化？+R-IR+-RLIOVOVIIZDZUOUI例例1：稳压二极管的应用：稳压二极管的应用RLuiuORDZiiziLUZ稳压二极管技术数据为：稳压值稳压二极管技术数据为：稳压值U UZ Z=10V=10V，I Izmaxzmax=12mA=12mA，I Izminzmin=2mA=2mA，负载电阻，负载电阻R RL L=2k=2k，输入电压，输入电压u ui i=12V=12V，限流电阻，限流电阻R=200 R=200 ，求，求iZ。若若负载电阻负载电阻变化范围为变化范围为1.5 1.5 k k -4 -4 k k ，是否还能稳压？，

35、是否还能稳压？RLuiuORDZiiziLUZUZ=10V ui=12VR=200 Izmax=12mA Izmin=2mARL=2k (1.5 k 4 k)iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）i=（ui-UZ）/R=（12-10）/0.2=10（mA）iZ=i-iL=10-5=5（mA）RL=1.5 k ,iL（mA）,iZ（mA）RL=4 k ,iL（mA）,iZ（mA）负载变化负载变化,但但iZ仍在仍在12mA和和2mA之间之间,所以稳压管仍能起稳压作用所以稳压管仍能起稳压作用例例2：稳压二极管的应用（：稳压二极管的应用（P67习题）习题）tu0I/V63tu0O1/V3tu0O2/V3解：解：ui和和uo的波形如图所示的波形如图所示（UZ3V）uiuODZR(a)(b)uiuORDZ一、发光二极管一、发光二极管 LED(Light Emitting Diode)1.符号和特性符号和特性工作条件：正向偏置工作条件：正向偏置一般工作电流几十一般工作电流几十 mA，导通电压导通电压(1 2)V符号符号u/Vi /mAO2特性特性其它类型的二极管其它类型的二极管发光类型：发光类型：可见光：红、黄、绿可见光：红、黄、绿显示类型：显示类型：普通普通 LED，不可见光：红外光不可见光：红外光点阵点阵 LED七段七段 LED,