3二极管及基本电路.ppt

2．模型分析法应用举例 （6）小信号工作情况分析 图示电路中，VDD = 5V，R = 5k?，恒压降模型的VD=0.7V，vs = 0.1sinwt V。（1）求输出电压vO的交流量和总量；（2）绘出vO的波形。 直流通路、交流通路、静态、动态等概念，在放大电路的分析中非常重要。 3.5 特殊二极管 3.5.1 齐纳二极管(稳压二极管) 1.符号及稳压特性 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。 (a)符号 (b) 伏安特性 （c）反向击穿时的模型 3.5.1 齐纳二极管 (1) 稳定电压VZ (2) 动态电阻rZ rZ =?VZ /?IZ 2. 齐纳二极管主要参数 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。 rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。 rZ =?VZ /?IZ 3.5.1 齐纳二极管 (3)最大耗散功率 PZM (4)最大稳定工作电流 IZ(max) 和最小稳定工作电流 IZ(min) 2. 齐纳二极管主要参数 稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时PN结的功率损耗为 PZ= VZ IZ，由 PZM和VZ可以决定IZmax。 稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率，即PZmax =VZIZmax 。而Izmin对应VZmin。 若IZ＜IZmin则不能稳压。 3.5.1 齐纳二极管 (5)稳定电压温度系数——?VZ 2. 齐纳二极管主要参数 温度的变化将使VZ改变，在稳压管中当?VZ? ＞7 V时，VZ具有正温度系数，反向击穿是雪崩击穿。 当?VZ?＜4 V时， VZ具有负温度系数，反向击穿是齐纳击穿。 当4 V＜?VZ? ＜7 V时，稳压管可以获得接近零的温度系数。这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用。 3.5.1 齐纳二极管 3. 稳压电路 正常稳压时 VO =VZ # 稳压条件是什么？ IZ(min) ≤ IZ ≤ IZ(max) # 不加R可以吗？ 电阻的作用一是起限流作用，以保护稳压管；其次是当输入电压或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。 3.5.2 变容二极管 （a）符号 （b）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度） 变容二极管的特点： （1） 当二极管反向偏置时，因反向电阻大，可作电容使用； （2） 电容量与所加的反向偏置电压的大小有关。 3.5.3 肖特基二极管 （a）符号 （b）正向V-I特性 肖特基二极管的特点： （1） 电容效应小，工作速度快，适用于高频或开关状态； （2） 正向导通门槛电压和正向压降比PN结二极管低。 3.5.4 光电子器件 1. 光电二极管 （a）符号 （b）电路模型 （c）特性曲线 工作原理： 无光照时，与普通二极管一样。 有光照时，分布在第三、四象限。 3.5.4 光电子器件 2. 发光二极管 符号 光电传输系统 发光类型： 可见光：红、黄、绿 显示类型： 普通 LED ， 不可见光：红外光 点阵 LED 七段 LED , 3.5.4 光电子器件 3. 激光二极管 （a）物理结构 （b）符号 例1：稳压二极管的应用 RL ui uO R DZ i iz iL UZ 稳压二极管技术数据为：稳压值UZ=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，负载电阻RL=2k?，输入电压ui=12V，限流电阻R=200 ?，求iZ。 若负载电阻变化范围为1.5 k? -- 4 k? ，是否还能稳压？ RL ui uO R DZ i iz iL UZ UZ=10V ui=12V R=200 ? Izmax=12mA Izmin=2mA RL=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=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA） RL=4 k? , iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA） 负载变化,但iZ仍在12mA和2mA之间,所以稳压管仍能起稳压作用 例2：稳压二极管的应用 （UZ＝3V） ui uO1 D