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1、第01章_晶体二极管(已修改)现在学习的是第1页,共57页教教材:材:电子线路电子线路(线性部分线性部分)(第五版)(第五版)冯军冯军谢嘉奎谢嘉奎主编主编高等教育出版社高等教育出版社2010(东南大学)(东南大学)参考书:参考书:1、模拟电子技术基础简明教程模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行(第三版)杨素行主编主编高等教育出版社高等教育出版社2006(清华大学)(清华大学)2、模拟电子技术基础模拟电子技术基础(第(第3版)版)童诗白,华成英主编童诗白,华成英主编,高教出版社,高教出版社,2001(清华)(清华)3、电子技术基础电子技术基础(模拟部分)(模拟部分)康华光康华光编著编著高等教
2、育出版社高等教育出版社1999(华中理工)(华中理工)4、电子线路基础教程电子线路基础教程王成华王成华主编主编科学出版社科学出版社2000现在学习的是第2页,共57页1.1 1.1 半导体物理基础知识半导体物理基础知识1.3 1.3 晶体二极管电路分析方法晶体二极管电路分析方法1.2 PN1.2 PN结结1.4 1.4 晶体二极管的应用晶体二极管的应用1.0 1.0 概述概述第一章第一章 晶体二极管晶体二极管现在学习的是第3页,共57页概概 述述晶体二极管结构及电路符号:晶体二极管结构及电路符号:PNPN结正偏(结正偏(结正偏(结正偏(P P接接接接+、N N接接接接-),D D导通。导通。导
3、通。导通。PN正极正极负极负极晶体二极管的主要特性:晶体二极管的主要特性:单方向导电特性单方向导电特性PNPN结反偏(结反偏(结反偏(结反偏(N N接接接接+、P P接接接接-),D D截止。截止。截止。截止。即即主要用途:主要用途:用于整流、开关、检波电路中。用于整流、开关、检波电路中。现在学习的是第4页,共57页1.1 半导体物理基础知识半导体物理基础知识 物质按其导电能力可分为导体、物质按其导电能力可分为导体、绝缘体和绝缘体和半导体半导体 3 种。种。通常人们把容易导电的物质称为导体通常人们把容易导电的物质称为导体,如金、如金、银、铜等银、铜等;把在正常情况下很难导电的物质称为把在正常情
4、况下很难导电的物质称为绝缘体绝缘体,如陶瓷、云母、塑料、如陶瓷、云母、塑料、橡胶等橡胶等;把导把导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体体,大多数半导体器件所用的主要材料是硅大多数半导体器件所用的主要材料是硅(Si)和锗和锗(Ge)。现在学习的是第5页,共57页 (1)热热敏敏性性:一一些些半半导导体体对对温温度度的的反反应应很很灵灵敏敏,其其电电阻阻率率随随着着温温度度的的上上升升而而明明显显地地下下降降,利利用用这这种种特特性性很很容容易易制制成成各各种种热热敏敏元元件件,如如热热敏敏电电阻阻、温温度度传传感感器等。器等。严格地说,导体、半导体和
5、绝缘体的划分是以物严格地说,导体、半导体和绝缘体的划分是以物质的电阻率质的电阻率的大小来确定的。的大小来确定的。电阻率小于电阻率小于10-3cm的称的称为导体为导体;电阻率大于电阻率大于108cm的称为绝缘体的称为绝缘体;其电阻率介其电阻率介于导体的和绝缘体的之间的物质称为半导体。于导体的和绝缘体的之间的物质称为半导体。1.1 半导体物理基础知识:半导体物理基础知识:半导体的半导体的3大特性:大特性:现在学习的是第6页,共57页 (2)光光敏敏性性:有有些些半半导导体体的的电电阻阻率率随随着着光光照照的的增增强强而而明明显显地地下下降降,利利用用这这种种特特性性可可以以做做成成各各种种光光敏敏
6、元元件件,如如光光敏敏电阻和光电管等。电阻和光电管等。(3)掺掺杂杂性性:半半导导体体的的电电阻阻率率受受掺掺入入的的“杂杂质质”影影响响极极大大,在在半半导导体体中中即即使使掺掺入入的的杂杂质质十十分分微微量量,也也能能使使其其电电阻阻率率大大大大地地下下降降,利利用用这这种种独独特特的的性性质质可可以以制制成成各各种各样的晶体管器件。种各样的晶体管器件。半导体为什么会具有上述特性呢?要回答这个问题半导体为什么会具有上述特性呢?要回答这个问题,必必须研究半导体的内部结构。须研究半导体的内部结构。1.1 半导体物理基础知识:半导体物理基础知识:现在学习的是第7页,共57页半导体:半导体:导电能
7、力介于导体与绝缘体之间的物质。导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。1.1 1.1 半导体物理基础知识半导体物理基础知识硅硅(Si)、锗、锗(Ge)原子结构及简化模型:原子结构及简化模型:+14 2 8 4+32 2 8418+4价电子价电子惯性核惯性核现在学习的是第8页,共57页 硅和锗的单晶称为硅和锗的单晶称为本征半导体本征半导体。它们是制造半导。它们是制造半导体器件的基本材料。体器件的基本材料。+4+4+4+4+4+4+4+4 硅和锗共价键结构示意图:硅和锗共价键结构示意图:共价键共价键1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体现在学习的是第9页,共57页q当当T升高或光线照射时升高或光
8、线照射时产生产生自由电子空穴对。自由电子空穴对。q 共价键具有很强的结合力。共价键具有很强的结合力。当当T=0K(无外界影(无外界影 响)时,共价键中无自由移动的电子。响)时,共价键中无自由移动的电子。这种现象称这种现象称注意:注意:空穴的出现是半导体区别于导体的重要特征。空穴的出现是半导体区别于导体的重要特征。本征激发本征激发。本征激发本征激发当原子中的当原子中的价电子价电子在在光照或温度升高光照或温度升高时时获得能量获得能量挣脱共价键挣脱共价键的束缚而的束缚而成为自由电子成为自由电子,原子中,原子中留下空位(即空穴)留下空位(即空穴),(即,(即产生产生自由电子空穴对自由电子空穴对)同时原
9、子因失去价电子而带正电。)同时原子因失去价电子而带正电。现在学习的是第10页,共57页 当当原原子子中中的的价价电电子子激激发发为为自自由由电电子子时时,原原子子中中留留下下空位,同时原子因失去价电子而带正电。空位,同时原子因失去价电子而带正电。当邻近原子中的价电子不断填补这些空位时形成一种运当邻近原子中的价电子不断填补这些空位时形成一种运动,该运动可等效地看作是动,该运动可等效地看作是空穴的运动空穴的运动。注意:注意:空穴运动方向与价电子填补方向相反。空穴运动方向与价电子填补方向相反。自由电子自由电子 带负电带负电半导体中有两种导电的载流子半导体中有两种导电的载流子 空穴的运动空穴的运动空空
10、 穴穴 带正电带正电现在学习的是第11页,共57页温度一定时:温度一定时:激发与复合在某一热平衡值上达到激发与复合在某一热平衡值上达到动态平衡。动态平衡。v 热平衡载流子浓度热平衡载流子浓度热平衡载流子浓度:热平衡载流子浓度:本征半导体中本征半导体中本征激发本征激发产生产生自由电子空穴对。自由电子空穴对。电子和空穴相遇释放能量电子和空穴相遇释放能量复合。复合。T导电能力导电能力ni或光照或光照热敏特性热敏特性光敏特性光敏特性现在学习的是第12页,共57页vN型半导体:型半导体:本征半导体中掺入少量本征半导体中掺入少量五价五价元素构成。元素构成。+4+4+5+4+4简化模型:简化模型:N型半型半
11、导体导体多子多子自由电子自由电子少子少子空穴空穴自由自由电子电子 常温情况下,常温情况下,杂质杂质元素全元素全部部电离电离为为自由电子自由电子和和正离子正离子,正离子在晶格中不能移动,正离子在晶格中不能移动,不参与导电。不参与导电。(杂质电离(杂质电离(多数)(多数)和本征激发产生)和本征激发产生)(本征激发产生)本征激发产生)1.1.2 杂质半导体:杂质半导体:现在学习的是第13页,共57页 常温情况下,常温情况下,杂质杂质元素全部元素全部电离电离为为空穴空穴和和负离子负离子,负离子,负离子在晶格中不能移动,不参与在晶格中不能移动,不参与导电。导电。+4+4+3+4+4v P型半导体:型半导
12、体:简化模型:简化模型:P P型半导体型半导体少子少子自由电子自由电子多子多子空穴空穴本征半导体中掺入少量本征半导体中掺入少量三价三价元素构成。元素构成。空穴空穴(杂质电离(杂质电离(多数)(多数)和本征激发产生)和本征激发产生)(本征激发产生)(本征激发产生)现在学习的是第14页,共57页 杂质半导体中载流子浓度计算杂质半导体中载流子浓度计算N型半导体型半导体(热平衡条件)(热平衡条件)(电中性方程)(电中性方程)P型半导体型半导体杂质半导体呈电中性杂质半导体呈电中性少子浓度取决于温度。少子浓度取决于温度。多子浓度取决于掺杂浓度。多子浓度取决于掺杂浓度。现在学习的是第15页,共57页1.1.
13、3 1.1.3 两种导电机理两种导电机理漂移和扩散漂移和扩散 载流子在电场作用下的运动运动称载流子在电场作用下的运动运动称漂移运动,漂移运动,所形所形成的电流称成的电流称漂移电流。漂移电流。漂移电流密度漂移电流密度总漂移电流密度:总漂移电流密度:迁移率迁移率漂移与漂移电流漂移与漂移电流现在学习的是第16页,共57页电导率:电导率:半导体的电导率半导体的电导率电阻:电阻:电压:电压:V=E l电流:电流:I=S Jt+-V长度长度l截面积截面积S电场电场EI现在学习的是第17页,共57页 载流子在浓度差作用下的运动称载流子在浓度差作用下的运动称扩散运动,扩散运动,所形成所形成的电流称的电流称扩散
14、电流。扩散电流。(扩散电流扩散电流是半导体区别于导体的特有电流)是半导体区别于导体的特有电流)扩散电流密度扩散电流密度:扩散与扩散电流扩散与扩散电流N N 型型 硅硅光照光照n(x)p(x)载流子浓度载流子浓度xnopo现在学习的是第18页,共57页1.2 1.2 PN结结多子:多子:多子:多子:空穴空穴少子:少子:自由电子自由电子少子:少子:1.2.2PN结的形成结的形成 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成分别形成N型半导体和型半导体和P型半导体。型半导体。此时将在此时将在N型半导体和型半导体和P型半导体的结合面上形成如下型半导体的结合
15、面上形成如下物理过程物理过程:自由电子自由电子空穴空穴现在学习的是第19页,共57页因浓度差因浓度差空间电荷区形成内电场空间电荷区形成内电场 内电场阻止多子扩散内电场阻止多子扩散 内电场促使少子漂移内电场促使少子漂移,而少子漂移可削弱内电场而少子漂移可削弱内电场 最后最后,多子的多子的扩散扩散和少子的和少子的漂移漂移达到达到动态平衡动态平衡。多子的扩散运动多子的扩散运动由由杂质离子形成空间电荷区杂质离子形成空间电荷区 PN结的形成结的形成多子多子:空穴:空穴多子多子:自由电子自由电子内电场方向内电场方向少子少子:自由电子自由电子少子少子:空穴:空穴现在学习的是第20页,共57页内电场方向内电场
16、方向 PN结的形成结的形成空间电荷区空间电荷区(耗尽层)(耗尽层)对于对于P型半导体和型半导体和N型半导体结合面,离型半导体结合面,离子薄层形成的子薄层形成的空间电荷区空间电荷区称为称为PN结结。在空间电荷区,由于缺少多子,所以也在空间电荷区,由于缺少多子,所以也称称耗尽层耗尽层。现在学习的是第21页,共57页 注意:注意:掺杂浓度(掺杂浓度(Na、Nd)越大,内建电位差)越大,内建电位差 VB 越高,阻挡层宽度越高,阻挡层宽度 l0 0 越小。越小。思考:思考:思考:思考:若将若将PN结用导线连接起来,导线上会有电流产生吗?结用导线连接起来,导线上会有电流产生吗?内建电位差:内建电位差:阻挡
17、层宽度:阻挡层宽度:室温时室温时锗管锗管 VB 0.2 0.3V硅管硅管 VB 0.5 0.7V现在学习的是第22页,共57页 PNPN结结结结的的基本特性基本特性基本特性基本特性为为单向导电性单向导电性(即正向导通,反向截止);除了单(即正向导通,反向截止);除了单向导电性外还有向导电性外还有反向击穿特性反向击穿特性、温度特性温度特性、电容特性电容特性。正偏正偏:是正向偏置的简称,正向偏置是指给是正向偏置的简称,正向偏置是指给PN结结的的P端端接电源的接电源的“+”极极,N端接端接电源的电源的“-”极极的一种接法。的一种接法。而而PN结的正偏特性就是给结的正偏特性就是给PN结加正偏电压时所表
18、现结加正偏电压时所表现出的特性。出的特性。反偏反偏:是反向偏置的简称,反向偏置是指给是反向偏置的简称,反向偏置是指给PN结的结的P端端接电源的接电源的“-”极极,N端端接电源的接电源的“+”极极的一种的一种接法。而接法。而PN结的反偏特性就是给结的反偏特性就是给PN结加反偏电压时所表结加反偏电压时所表现出的特性。现出的特性。1.2.2 PN结的特性:结的特性:PNPNPNPN结的单向导电性(即正向导通,反向截止)结的单向导电性(即正向导通,反向截止)结的单向导电性(即正向导通,反向截止)结的单向导电性(即正向导通,反向截止)现在学习的是第23页,共57页1.2.2 1.2.2 PN结的伏安特性
19、结的伏安特性 PN结结单向导电特性单向导电特性P+N内建电场内建电场E Elo+-+-VPN结结正偏正偏阻挡层变薄阻挡层变薄内建电场减弱内建电场减弱多子扩散多子扩散少子漂移少子漂移多子扩散形成多子扩散形成较大较大的正向电流的正向电流IPNPN结导通结导通I电压电压V V 电流电流I I 现在学习的是第24页,共57页 PN结结单向导电特性单向导电特性P+N内建电场内建电场E Elo-+-+VPN结结反偏反偏阻挡层变宽阻挡层变宽内建电场增强内建电场增强少子漂移少子漂移多子扩散多子扩散少子少子漂移漂移形成形成微小微小的反向电流的反向电流IRPNPN结截止结截止IRI IR R与与V V 近似无关。
20、近似无关。温度温度T T 电流电流I IR R结论:结论:PNPN结具有单方向导电特性。结具有单方向导电特性。现在学习的是第25页,共57页 PN结结伏安特性方程式伏安特性方程式PNPN结正、反向特性,可用理想的指数函数来描述:结正、反向特性,可用理想的指数函数来描述:热电压热电压 26mV(室温)(室温)其中:其中:IS为反向饱和电流,其值与外加电压近似无为反向饱和电流,其值与外加电压近似无关,但受温度影响很大。关,但受温度影响很大。正偏时:正偏时:反偏时:反偏时:现在学习的是第26页,共57页 PN结结伏安特性曲线伏安特性曲线ID(mA)V(V)VD(on)-ISSiGeVD(on)=0.
21、7VIS=(10-910-16)A硅硅PNPN结结VD(on)=0.25V锗锗PNPN结结IS=(10-610-8)AV VD(on)时时 随着随着V 正向正向R R很小很小 I PNPN结导通;结导通;V 6V)形成原因形成原因:碰撞电离碰撞电离。V(BR)ID(mA)V(V)形成原因形成原因:场致激发。场致激发。发生条件发生条件PNPN结掺杂浓度较高结掺杂浓度较高 (lo o较窄较窄)外加反向电压较小外加反向电压较小(6V)现在学习的是第28页,共57页因为因为T 载流子运动的平均自由路程载流子运动的平均自由路程 V(BR)(BR)。击穿电压的温度特性击穿电压的温度特性 雪崩击穿电压雪崩击
22、穿电压具有正温度系数。具有正温度系数。齐纳击穿电压齐纳击穿电压具有负温度系数。具有负温度系数。因为因为T 价电子获得的能量价电子获得的能量 V(BR)(BR)。稳压二极管稳压二极管VZID(mA)V(V)IZminIZmax+-VZ Z 利用利用PNPN结的反向击穿特性,结的反向击穿特性,可可制成稳压二极管。制成稳压二极管。要求:要求:Izmin Iz Izmax现在学习的是第29页,共57页 稳压二极管稳压二极管UZID(mA)U(V)IZminIZmax+-VZ Z 利用利用PN结结的的反向击穿特性反向击穿特性,可,可制成稳压二极管。制成稳压二极管。要求要求:Izmin Iz CD,则,则
23、 Cj CT PN结总电容:结总电容:Cj=CT+CD PN结正偏时,结正偏时,CD CT,则,则 Cj CD故:故:PN结正偏时,以结正偏时,以CD为主。为主。故:故:PNPN结结反偏时,以反偏时,以CT为主。为主。通常:通常:CD 几十几十PF 几千几千PF。通常:通常:CT 几几PF 几十几十PF。现在学习的是第33页,共57页1.3 1.3 晶体二极管电路分析方法晶体二极管电路分析方法 晶晶体体二二极极管管的的内内部部结结构构就就是是一一个个PNPN结结。就就其其伏伏安安特特性性而而言言,它它有有不不同同的的表表示示方方法法,或或者者表表示示为为不不同形式的模型:同形式的模型:适于任一
24、工作状态的适于任一工作状态的通用曲线模型通用曲线模型 便于计算机辅助分析的便于计算机辅助分析的数学模型数学模型直流简化电路模型直流简化电路模型交流小信号电路模型交流小信号电路模型 电路分析时采用的电路分析时采用的现在学习的是第34页,共57页数学模型数学模型伏安特性方程式伏安特性方程式理想模型:理想模型:修正模型:修正模型:r rS S 体电阻体电阻 +引线接触电阻引线接触电阻 +引线电阻引线电阻其中:其中:n 非理想化因子非理想化因子I I 正常时正常时:n 1 1I I 过小或过大时过小或过大时:n n 2 2注意:注意:考虑到阻挡层内产生的自由电子空穴对及表面漏考虑到阻挡层内产生的自由电
25、子空穴对及表面漏电流的影响,实际电流的影响,实际I IS S理想理想I IS S。1.3.1 1.3.1 晶体二极管的模型晶体二极管的模型现在学习的是第35页,共57页曲线模型曲线模型伏安特性曲线伏安特性曲线V(BR)I(mA)V(V)VD(on)-IS当当V VD(on)时时 二极管二极管导通导通当当V 0,则管子导通;反之截止。,则管子导通;反之截止。实际二极管:若实际二极管:若VVD(on),管子导通;反之截止。,管子导通;反之截止。当电路中存在多个二极管时,正偏电压最大的管子当电路中存在多个二极管时,正偏电压最大的管子 优先导通。其余管子需重新分析其工作状态。优先导通。其余管子需重新分
26、析其工作状态。现在学习的是第41页,共57页例例2 2:设二极管是理想的,求设二极管是理想的,求VAO值。值。图图(a)(a),假设,假设D开路,则开路,则D D两端电压:两端电压:VD=V1V2=6 12=18 0V,VD2=V2(V1)=15V 0V 由于由于VD2 VD1 ,则,则D2优先导通优先导通。此时此时VD1=6V 2V时,时,D D导通,则导通,则vO O=vivi 2V时,时,D D截止,则截止,则vO O=2V由此可画出由此可画出vO O的波形。的波形。+-DV+-+-2V100RvO Ovit620vi(V)vO O(V)t026现在学习的是第43页,共57页小信号分析法
27、小信号分析法 即即将将电电路路中中的的二二极极管管用用小小信信号号电电路路模模型型代代替替,利利用用得得到的小信号等效电路分析电压或电流的变化量。到的小信号等效电路分析电压或电流的变化量。分析步骤:分析步骤:将直流电源短路,画交流通路。将直流电源短路,画交流通路。用小信号电路模型代替二极管,得小信号等效电路。用小信号电路模型代替二极管,得小信号等效电路。利用小信号等效电路分析电压与电流的变化量。利用小信号等效电路分析电压与电流的变化量。现在学习的是第44页,共57页1.4 1.4 晶体二极管的应用晶体二极管的应用电源设备组成框图:电源设备组成框图:电电 源源变压器变压器整流整流电路电路滤波滤波
28、电路电路稳压稳压电路电路vivO Otvitv1tv2tv3tvO O现在学习的是第45页,共57页1.4.1 1.4.1 整流与稳压电路整流与稳压电路当当u2(t)在正半周时,在正半周时,D导通,导通,uo(t)=u2(t)(1)单相半波整流电路单相半波整流电路u2t0U2muot0U2m输出电压输出电压uo的平均值:的平均值:当当u2(t)在负半周时,在负半周时,D截止,截止,uo(t)=0 u1u2RLuoD+-*T*+-+-原理图原理图io可见,效率较低可见,效率较低ioUo现在学习的是第46页,共57页当当u2(t)在正半周时,在正半周时,D1,D3导通,导通,D2,D4截止,截止,
29、uo(t)与与 u2(t)正半周波形相同,电流正半周波形相同,电流i0从从bcu2t0U2miou1u2RLuo+-*T*+-+-原理图原理图io-D1D2D3D4dabcuot0U2m当当u2(t)在负半周时,在负半周时,D2,D4 导通,导通,D1,D3截止,截止,电流电流i0仍从仍从bc,uo(t)与与 u2(t)负半周波形反相。负半周波形反相。全波整流全波整流(2 2)单相桥式整流电路(全波整流)单相桥式整流电路(全波整流)现在学习的是第47页,共57页u1u2RLuo+-*T*+-+简化图简化图io-输出电压输出电压uo的直流成分:的直流成分:同理:同理:Io=0.9U2/RL(均为
30、半波整流的(均为半波整流的2倍)倍)二极管参数要求:二极管参数要求:(每个二极管只有半周导通)(每个二极管只有半周导通)现在学习的是第48页,共57页1.符号及稳压特性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稳压时工作在反向电击穿反向电击穿状态。状态。(a)稳压二极管符号稳压二极管符号DZ(b)伏安特性伏安特性UZ UZU/V稳压二极管及稳压电路稳压二极管及稳压电路现在学习的是第49页,共57页(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工在规定的稳压管反向工作电流作电流IZ下,所对应的反向下,所
31、对应的反向工作电压。工作电压。rZ=UZ/IZ(3)(3)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(4)*稳定电压温度系数稳定电压温度系数 :定义为定义为=UZ/T2.稳压二极管主要参数稳压二极管主要参数rZ 越小,稳压效果越好越小,稳压效果越好 UZUZU/V现在学习的是第50页,共57页3.稳压电路稳压电路正常稳压时正常稳压时 UO=UZ(1)稳压稳压 原理原理a.若若RL不变而不变而Ui改变改变若若Ui UZUZU/VUiUo U0(UZ)IZ IR UR U0 反之,若反之,若Ui减小,变化过程相反。减小,变化过程相反。b.设设Ui
32、不变而不变而RL变化变化若若RL U0 IZ IR UR U0 反之,若反之,若RL减小,变化过程相反减小,变化过程相反综上,经稳压后综上,经稳压后U0基本稳定在基本稳定在UZ值值现在学习的是第51页,共57页#稳压条件是什么?稳压条件是什么?稳压条件是什么?稳压条件是什么?IZmin IZ IZmax#不加不加不加不加R R可以吗?可以吗?可以吗?可以吗?#上述电路上述电路上述电路上述电路U Ui i为正弦波,且幅值大于为正弦波,且幅值大于为正弦波,且幅值大于为正弦波,且幅值大于U UZ Z ,能实现稳压吗?能实现稳压吗?能实现稳压吗?能实现稳压吗?UZUZU/VUiUo不行。不行。R称称为
33、限流电阻为限流电阻,其作用是保证,其作用是保证稳压管可靠地工作在反向击穿区。稳压管可靠地工作在反向击穿区。现在学习的是第52页,共57页二、限流电阻的选择二、限流电阻的选择UiUo要求:要求:1.当电网电压最高、负载电流最小时,当电网电压最高、负载电流最小时,IZ 将会最大,但将会最大,但 不应超过不应超过Izmax。2.当电网电压最低、负载电流最大时,当电网电压最低、负载电流最大时,IZ 将会最小,但将会最小,但 不应小于不应小于Izmin。现在学习的是第53页,共57页例(例(不讲不讲):如上图,):如上图,U2=10V,C=100 F,稳压管的稳压值,稳压管的稳压值UZ=6V,Izmin
34、=6mA,Izmax=40mA,若若:(1)RL在在200600 之间变化;(之间变化;(2)电网电压波动为电网电压波动为 10%。试选择限流电阻。试选择限流电阻R值。值。解:解:例:例:(1)根据如下方框图画出电路原理图)根据如下方框图画出电路原理图单相交流电源桥式整流电容滤波并联式稳压负载u1u2CDZRLRI0U0UiIZ因因I0=UZ/RL故故:I0max=6V/200=30mAI0min=6V/600=10mA现在学习的是第54页,共57页例:如上图,例:如上图,U2=10V,C=100 F,稳压管的稳压值,稳压管的稳压值UZ=6V,Izmin=6mA,Izmax=40mA,若若:(
35、1)RL在在200600 之间变化;(之间变化;(2)电)电网电压波动为网电压波动为 10%。试选择限流电阻。试选择限流电阻R值。值。u1u2CDZRLRI0U0UiIZ解:解:对桥式整流、电容滤波有:对桥式整流、电容滤波有:Ui=1.2U2=12V电压波动电压波动10%,有:,有:Uimax=1.1 Ui=13.2VUimin=0.9 Ui=10.8 V利用前面公式有:利用前面公式有:现在学习的是第55页,共57页选选R=120 此时此时R=120 消耗的平均功率:消耗的平均功率:故可选故可选120,1W的电阻。的电阻。现在学习的是第56页,共57页1.4.2 1.4.2 限幅电路限幅电路(或削波电路或削波电路)V2viV1时,时,D1、D2截止截止,vo=vi t0vit0vO OVi V1时,时,D1导通、导通、D2截止截止,vo=V1 Vi V2时,时,D2导通、导通、D1截止截止,vo=V2 由此由此,电路实现双向限幅功能。,电路实现双向限幅功能。vO Ovi+-D1+-+-RD2V1-V2+-其中其中:V1为上限幅电平,为上限幅电平,V2为下限幅电平。为下限幅电平。V1-V2-V2V1现在学习的是第57页,共57页
限制150内