模拟电子线路第一章讲解.ppt

* 判别原则：ui-E?UD(ON) 时, V 导通，否则截止。 ① 当u i ≥ 2.7V, V导通，uo=E+0.7=2.7 V ② 当u i 2.7V时, V截止，即开路，uo = u i 。 即： * 三、二极管电平选择电路 能够从多路输入信号中选出最低电平或最高电平的电路称为电平选择电路。 * 输入数字量时为与逻辑。 5V * 1. 稳压二极管的正向特性、反向特性与普通二极管基本相同，区别仅在于反向击穿时，特性曲线更加陡峭。 2. 稳压管在反向击穿后，能通过调节自身电流， 实现稳定电压的功能。 电压几乎不变，为-UZ。 即当 一、稳压二极管的特性 1-3-5 稳压二极管及稳压电路 * 图1-21 稳压二极管及其特性曲线 (a) 电路符号 i/mA u/V IZmax 0 -UZ IZmin (b) 伏安特性曲线 * 二、稳压二极管主要参数 稳压电压 UZ 额定功耗 Pz 稳定电流 Iz 动态电阻 rz 温度系数 ? * 稳压电压UZ 指管子长期稳定时的工作电压值。 * 额定功耗Pz 与材料、结构、工艺有关。 使用时不允许超过此值。 * 稳定电流Iz 稳压二极管正常工作时的参考电流。 IZminIZIZmax,如果电流小于IZmin时，不能稳压，大于IZmax时，容易烧坏管子。 * 动态电阻 rz 是在击穿状态下,管子两端电压变化量与电流变化量的比值。 反映在特性曲线上，是工作点出切线斜率的倒数。 一般为几欧姆到几十欧姆（越小越好）。 * 温度系数? 指管子稳定电压受温度影响的程度。 ＞7V是正温系数(雪崩击穿)； ＜5V是负温系数(齐纳击穿)； 5～7V温度系数最小。 * 所谓稳压指当Ui、RL变化时，UO保持恒定。 图1-22 稳压二极管稳压电路 R IL IZ VZ RL Ui Uo 三、稳压二极管稳压电路 稳压原理： 若Ui不变，RL↓→Iz↓→IL↑→UO基本不变；若RL不变，Ui↑→Iz↑→IL不变→UO基本不变 * 限流电阻R的选择： 选择R的限制条件：当Ui、RL变化时，Iz应满足IzminIzIzmax 设外界条件为:UiminUiUimax；RLminRLRLmax 图1-22 稳压二极管稳压电路 R IL IZ VZ RL Ui Uo * 图1-22 稳压二极管稳压电路 R IL IZ VZ RL Ui Uo 分析过程： 根据电路： Iz何时取最大值？ ——ui=Uimax，RL=RLmax * 图1-22 稳压二极管稳压电路 R IL IZ VZ RL Ui Uo * 图1-22 稳压二极管稳压电路 R IL IZ VZ RL Ui Uo Iz何时取最小值？ ——ui=Uimin，RL=RLmin * Rmin R Rmax 因此，可得限流电阻的取值范围是： 图1-22 稳压二极管稳压电路 R IL IZ VZ RL Ui Uo * 作 业 1.1(1)(2) 1.3; 1.4; 1.6; 1.7; 1.10; 1.11 * 小 结 2. PN 结是现代半导体器件的基础。它具有单向导电性、击穿特性和电容特性。 1. N型半导体中，电子是多子，空穴是少子； P型半导体中，空穴是多子，电子是少子；多子浓度由掺杂浓度决定，少子浓度很小且随温度的变化而变化。 3. 半导体二极管由一个PN结构成，大信号应用时表现为开关特性。 4.利用PN 结的击穿特性可制作稳压二极管。用稳压二极管构成稳压电路时，首先应保证稳压管反向击穿，另外必须串接限流电阻。 * 1-2-3 PN结的击穿特性 当对PN结 外加反向电压超过一定的限度，PN结会从反向截止发展到反向击穿。 反向击穿破坏了PN结的单向导电特性。 利用此原理可以制成 稳压管。 U( BR )称为PN结的击穿电压。 有两种击穿机理：雪崩击穿和齐纳击穿。 * 击穿种类 掺杂情况 耗尽层宽度 击穿机理 雪崩击穿 轻掺杂 宽 因为耗尽层宽，使加速的少子撞击耗尽区的中性原子，产生电子、空穴对，反复作用使载流子数目迅速增加 齐纳击穿 重掺杂 窄 较窄的耗尽区有很强的电场，强电场使耗尽区的价电子被直接拉出共价键，产生电子、空穴对。 雪崩击穿和齐纳击穿的比较 * 问题：为什么轻掺杂的PN结不易出现齐纳击穿？相反重掺杂为什么不易出现雪崩击穿？ 答：因为轻掺杂的耗尽层宽，正负离子分布稀疏，电场强度不够强，不足以拉出价电子。而重掺杂的耗尽层窄使少子的加速时间短，少子的动能不足以撞击中性原子，产生电子空穴对。 * 一般来说，对硅材料的PN结， UBR7V时为雪崩击穿； UBR 5V时为齐纳击穿； UBR介于5~7V时，两种击穿都有。 * 击穿的可逆性 电击穿是 可逆的（