第1编 一般器件 (2010.03).doc

[电子器件：2010.03.29.--2010.06.04.] *拓展 第一编 一般器件 第一章 稳压二极管 （Zener Diode） §1.1 特性参数 一、结构特性 [ UNP＞6V：雪崩击穿为主。UNP＜4V（E＞200kV/cm）：奇纳击穿为主。] （∵ W=∫F·dx ，即U=∫E·dx，∴ E=dU/dx，即E≈U/d ，d越小E越强) （∵C=εS/d = Q/U，∴高掺杂→ n↑、Q↑→ C↑、d↓，结变薄） 稳压二极管：反向击穿后可逆。（普通二极管：不可逆。） 二、主要参数 稳定电压Uz，工作电流Iz，动态电阻rg，温度系数αT，耗散功率PM等。 (参看附表1.1～1.2) §1.2 应用举例 一、稳压电路 UL↑→Iz→UR↑→UL↓ (此电路负载电流较小：IL max= IZ max- IZ min) R作用：限制ID在AB段（不是可有可无的！） [即R满足关系：(Ui min－UL)／R ≥ Iz min+ IL max，(Ui max－UL)／R ≤ Iz max + IL min ] Ui = UT + UL (a) (b) （a）UL↑→ Ub几乎不变、Ue↑→ Ube↓→ Ib↓→ Ie↓→ UL↓ (负载电流大，比单D电路约大β倍) （b）UL↑→ Ub↓、Ue↑→ Ube → Ib↓→ Ie↓→ UL↓ 二、过压保护 侧重于保护，不同于稳压。 (a) (b) (a) 过压时：UL↑→ Iz → UR↑→UL↓，即UL趋于稳定。 (b) 过压时：Ui↑ →UL↑→Ib↑→Ic↑→UR1↑→UL↓，即UL几乎不变。 （未过压时，ID≈0。） 三、电压限幅 上图：UO = Ui – UD，即输出被截去UZ ； 下图：UO = Ui – IR≈UD，即输出仅保留UZ以下。 两管组合，可构成交流限幅电路。 四、电平移动（或电平转移） 另外，稳压二极管还可用于信号选择、退耦电路、检波电路等。 * 可调稳压器TL431简介：输出电压可调。 美国TI产品，性能优良，价格低廉。 其中：VKA=2.5～36V，IKA=1～100mA，P≤1W，动态电阻=0.2Ω。 TL431的等效电路 电路符号 应用举例： 2.5V稳压电路 可调输出稳压电路 5V精密稳压电路 （分析：1、稳压过程，2、输出电压） （易知： VR↑→IC→VKA↓，与稳压二极管类似，但输出电压可调） 第二章 恒流二极管 （CRD：Current Regulating Diode or Current Regulative Diode，used for current stabilization.） §2.1 特性参数 一、结构特性 结构：CRD类于N沟道JFET，UGS=0 。 原理：U↑→ PN结变宽，沟道收窄、直至夹断 → I恒定。 CRD的结构及电路符号 CRD加正向电压的情况 （参看二极管反偏情况） CRD的伏安特性 JFET的结构及符号 （G如腰带：负偏收紧，0正导通） * CRD虽类于结型FET，但着眼于在较大电压和温度范围内使电流变化较小。 二、主要参数 恒定电流IH，动态阻抗ZH（动态电阻越大，恒流效果越好），起始电压US，击穿电压UB，温度系数CT等。 (参看附表2.1～2.2) §2.2 应用举例 一、恒流电路 (a) (b) 单管恒流电路 高精度恒流电路 （与三极管结合：提高稳定度，扩大电流） 其中，R的选取原则：限制I在恒流区 即：Umin－IH R＞US，Umax－IH R＜UB ； 亦即：(Umax－UB)／IH＜ R＜ (Umin－US)／IH “高精度恒流电路”恒流原理： (a)：IOH↑→Ie↑→(Uz不变、Ue↑) Ube↓→Ib↓→ Ic↓、 IOH↓ (b)：IOH↑→Ue↑→（Ib2↑）Ub1↓→ Ube1 →Ib1↓→ Ic1↓、IOH↓ （电压反馈分析） 或：IOH↑→Ue↑→Ib2↑(Ic2↑)→Ib1↓→IOH↓ （电流负反馈） (a) 小电流 (b) 大电流 高