模拟电子电路课件第3章.ppt

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1、第第三三章章 半导体二极管及其基本电路半导体二极管及其基本电路返回返回第第三三章章 半导体二极管及其本电路半导体二极管及其本电路对你的期望对你的期望：3 3、掌握二极管外特性、基本电路及分析方法、应用、掌握二极管外特性、基本电路及分析方法、应用；4 4、正确理解二极管工作原理、主要参数、使用方法；、正确理解二极管工作原理、主要参数、使用方法；1 1、了解、了解PNPN结的形成；结的形成；2 2、掌握以下基本概念：、掌握以下基本概念：空穴、多子、少子、扩散运动、漂移运动、空穴、多子、少子、扩散运动、漂移运动、PNPN结结正偏、正偏、PNPN结反偏；结反偏；5 5、掌握稳压管工作原理及使用；、掌握

2、稳压管工作原理及使用；第三章第三章 半导体二极管及其基本电路半导体二极管及其基本电路 3.1 3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识 3.2 PN3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性3.4 3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法 3.5 3.5 特殊二极管特殊二极管 3.3 3.3 二极管二极管半导体二极管的特性：半导体二极管的特性：半导体二极管具有单向导电性。为什么会具有单向导电性？为什么会具有单向导电性？什么叫什么叫PN结？它是如何形成的？结？它是如何形成的？3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识3.1.1 3.1.1 半导体半导体3.1.2 3.1.2

3、本征本征半导体半导体 掺杂掺杂半导体半导体3.1.4 3.1.4 杂质杂质半导体示意图半导体示意图 半导体半导体(-cm)10+910-3导体导体如金属等如金属等绝缘体绝缘体如橡皮、塑料等如橡皮、塑料等典型半导体：典型半导体：硅硅SiSi、锗、锗GeGe、砷化镓、砷化镓GaAsGaAs等等 半导体半导体半导体器件特点：半导体器件特点：体积小、重量轻、使用寿命长、输入功率小、功率体积小、重量轻、使用寿命长、输入功率小、功率转换效率高。转换效率高。半导体的导电特性：半导体的导电特性：半导体的导电特性：半导体的导电特性：(可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件

4、，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻)掺杂性掺杂性掺杂性掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变。能力明显改变。能力明显改变。能力明显改变。光敏性：光敏性：光敏性：光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化。当受到光照时，导电能力明显变化。当受到光照时，导电能力明显变化。当受到光照时，导电能力明显变化。(可做成各种光敏元件，如光敏电阻、可做成各种光敏元件，如光敏电阻、可做成各种光敏元件，如光敏电阻、可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等光敏二极管、光敏三极管

5、等光敏二极管、光敏三极管等光敏二极管、光敏三极管等)。热敏性：热敏性：热敏性：热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强。当环境温度升高时，导电能力显著增强。当环境温度升高时，导电能力显著增强。当环境温度升高时，导电能力显著增强。(可做成各种不同用途的半导体器件，可做成各种不同用途的半导体器件，可做成各种不同用途的半导体器件，可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。如二极管、三极管和晶闸管等）。如二极管、三极管和晶闸管等）。如二极管、三极管和晶闸管等）。本征半导体本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征完全纯净的、具

6、有晶体结构的半导体，称为本征完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。半导体。半导体。半导体。晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构共价健共价健共价键中的两个电子，称为共价键中的两个电子，称为共价键中的两个电子，称为共价键中的两个电子，称为价电子价电子价电子价电子。Si Si Si Si价电子价电子 Si Si Si Si价电子价电子本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理空穴空穴自由电子自由电子 当半导体两端加上外电压当半导

7、体两端加上外电压当半导体两端加上外电压当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分时，在半导体中将出现两部分时，在半导体中将出现两部分时，在半导体中将出现两部分电流：电流：电流：电流：1 1）自由电子作定向运动）自由电子作定向运动）自由电子作定向运动）自由电子作定向运动 电子电流电子电流电子电流电子电流 2 2）价电子递补空穴）价电子递补空穴）价电子递补空穴）价电子递补空穴 空穴电流空穴电流空穴电流空穴电流注意：注意：注意：注意：1.1.本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差；本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差；本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差；本征半导体中载流子数目

8、极少，其导电性能很差；2.2.温度愈高，温度愈高，温度愈高，温度愈高，载流子的数目愈多，半导体的导电性能载流子的数目愈多，半导体的导电性能载流子的数目愈多，半导体的导电性能载流子的数目愈多，半导体的导电性能也就愈好。也就愈好。也就愈好。也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。所以，温度对半导体器件性能影响很大。所以，温度对半导体器件性能影响很大。所以，温度对半导体器件性能影响很大。自由电子和自由电子和自由电子和自由电子和空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。本征激发本征激发本征激发本征激发粒子运动粒子运动粒子运动粒子运动3.1.3 掺杂半导体掺杂半导体(

9、N型半导体和型半导体和P型半导体）型半导体）Si Si Si Si p p+多余多余电子电子磷原子磷原子在常温下即可在常温下即可变为自由电子变为自由电子失去一个电子失去一个电子变为正离子变为正离子N N 型半导体型半导体型半导体型半导体：多子多子自由电子自由电子少子少子空穴空穴 Si Si Si Si硼原子硼原子接受一个电子接受一个电子接受一个电子接受一个电子变为负离子变为负离子变为负离子变为负离子空穴空穴P P 型半导体型半导体型半导体型半导体：多子多子空穴空穴少子少子自由电子自由电子 BB3.1.3 掺杂半导体掺杂半导体3.1.4 N型半导体和型半导体和 P 型半导体示意表示法型半导体示意

10、表示法P P 型半导体型半导体型半导体型半导体N N 型半导体型半导体型半导体型半导体+1.1.在杂质半导体中多子的数量与在杂质半导体中多子的数量与在杂质半导体中多子的数量与在杂质半导体中多子的数量与 （a a.掺杂浓度、掺杂浓度、掺杂浓度、掺杂浓度、b.b.温度）有关。温度）有关。温度）有关。温度）有关。2.2.在杂质半导体中少子的数量与在杂质半导体中少子的数量与在杂质半导体中少子的数量与在杂质半导体中少子的数量与 （a.a.掺杂浓度、掺杂浓度、掺杂浓度、掺杂浓度、b.b.温度）有关。温度）有关。温度）有关。温度）有关。3.3.当温度升高时，少子的数量当温度升高时，少子的数量当温度升高时，少

11、子的数量当温度升高时，少子的数量 （a.a.减少、减少、减少、减少、b.b.不变、不变、不变、不变、c.c.增多）。增多）。增多）。增多）。a ab bc c 4.4.在外加电压的作用下，在外加电压的作用下，在外加电压的作用下，在外加电压的作用下，P P 型半导体中的电流型半导体中的电流型半导体中的电流型半导体中的电流主要是主要是主要是主要是 ，N N 型半导体中的电流主要是型半导体中的电流主要是型半导体中的电流主要是型半导体中的电流主要是 。（a.a.电子电流、电子电流、电子电流、电子电流、b.b.空穴电流）空穴电流）空穴电流）空穴电流）b ba a第三章第三章 半导体二极管及其基本电路半导

12、体二极管及其基本电路 3.1 3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识 3.2 PN3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性3.4 3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法 3.5 3.5 特殊二极管特殊二极管 3.3 3.3 二极管二极管3.2 PN PN结的形成及特性结的形成及特性3.2.1 PN 3.2.1 PN 结的形成结的形成 3.2.2 PN 3.2.2 PN 结的单向导电性结的单向导电性 3.2.3 PN 3.2.3 PN 结的反向击穿结的反向击穿 3.2.4 PN 3.2.4 PN 结的结电容效应结的结电容效应(自学了解自学了解)P P 型半导体型半导体

13、型半导体型半导体N N 型半导体型半导体型半导体型半导体3.2.1 PN 结的形成结的形成+形成空间电荷区形成空间电荷区内电场E扩散运动漂移运动PNPN结形成结形成结形成结形成扩散的结果是使空间电扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。荷区越宽。漂移运动P P型半导体型半导体N N型半导体型半导体+扩散运动内电场E内电场越强，就使漂内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。使空间电荷区变薄。3.2.1 PN 结的形成结的形成 漂移运动P P型半导体型半导体N N型半导体型半导体+扩散运动内电场E所以扩散和漂所以扩散和漂移这一对相反移这

14、一对相反的运动最终达的运动最终达到平衡，相当到平衡，相当于两个区之间于两个区之间没有电荷运动，没有电荷运动，空间电荷区的空间电荷区的厚度固定不变。厚度固定不变。3.2.1 PN 结的形成结的形成 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 内电场促使少子漂移内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散内电场阻止多子扩散 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 在一块本征半导体在一块本征半导体的的两侧通过扩散不同的杂质两侧通过扩散不同的杂质,分别分别形成形成N型半导体和型

15、半导体和P型半导体。型半导体。PNPN结的形成结的形成 3.2.2 PN结的单向导电性结的单向导电性 1.PN 1.PN 结加正向电压结加正向电压结加正向电压结加正向电压（正向偏置）（正向偏置）（正向偏置）（正向偏置）P接正、接正、N接负接负 IF PN PN 结加正向电压时，结加正向电压时，结加正向电压时，结加正向电压时，正向电流较大，正向电阻正向电流较大，正向电阻正向电流较大，正向电阻正向电流较大，正向电阻较小，较小，较小，较小，PNPN结处于导通状态。结处于导通状态。结处于导通状态。结处于导通状态。PN+外电场外电场PNPN正偏正偏正偏正偏2.PN 2.PN 结加反向电压结加反向电压结加

16、反向电压结加反向电压（反向偏置）（反向偏置）（反向偏置）（反向偏置）IR P P接负、接负、接负、接负、N N接正接正接正接正 P PN N+温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。+PN PN 结加反向电压时，结加反向电压时，结加反向电压时，结加反向电压时，反向电流较小，反向电阻较反向电流较小，反向电阻较反向电流较小，反向电阻较反向电流较小，反向电阻较大，大，大，大，PNPN结处于截止状态。结处于截止状态。结处于截止状态。结处于截止状态。外电场外电场

17、PNPN反偏反偏反偏反偏3.3.结论：结论：PNPN结具有结具有单向导电性。单向导电性。单向导电性。单向导电性。PNPNPNPN结加正向电压时，结加正向电压时，结加正向电压时，结加正向电压时，正向导通正向导通正向导通正向导通：电阻值很小，具有较大的正向导通电流，电阻值很小，具有较大的正向导通电流，开关闭合开关闭合开关闭合开关闭合 PNPN结加反向电压时，结加反向电压时，结加反向电压时，结加反向电压时，反向截止反向截止反向截止反向截止：呈现高电阻，具有较小反向饱和电流，呈现高电阻，具有较小反向饱和电流，开关断开开关断开开关断开开关断开PNNP流过流过PN结结电流电流A反向饱反向饱和电流和电流A加

18、在加在PN结结两端电压两端电压VVT=KT/q=26mV T=300K VD 0正正向导通向导通4.PN4.PN结结V-IV-I特性表示式：特性表示式：（二极管特性方程）（二极管特性方程）发射系数发射系数(1 2)3 3.2.3 PN.2.3 PN结结的反向击穿的反向击穿 当当PN结的反向电压结的反向电压增加到一定数值时，增加到一定数值时，反反反反向电流突然快速增加向电流突然快速增加向电流突然快速增加向电流突然快速增加，此现象称为此现象称为PN结的结的反向反向反向反向击穿。击穿。击穿。击穿。反向击穿段反向击穿段3.2.4 PN3.2.4 PN结电容效应结电容效应（自学了解）（自学了解）扩散电容

19、扩散电容势垒电容势垒电容第三章第三章 半导体二极管及其基本电路半导体二极管及其基本电路 3.1 3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识 3.2 PN3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性3.4 3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法 3.5 3.5 特殊二极管特殊二极管 3.3 3.3 二极管二极管3.3 3.3 半导体二极管半导体二极管3.3.1 基本结构基本结构3.3.2 伏安特性伏安特性3.3.3 主要参数主要参数3.3 3.3 半导体二极管半导体二极管3.3.1 基本结构基本结构(a)(a)点接触型点接触型点接触型点接触型(b)(b)面接触型面接触型面接触

20、型面接触型(c)(c)平面型平面型平面型平面型 用于集成电路制作工艺中。用于集成电路制作工艺中。用于集成电路制作工艺中。用于集成电路制作工艺中。PNPN结结面积可大可小，结结面积可大可小，结结面积可大可小，结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。用于高频整流和开关电路中。用于高频整流和开关电路中。用于高频整流和开关电路中。3.3 半导体二极管半导体二极管二极管的结构示意图二极管的结构示意图二极管的结构示意图二极管的结构示意图符号：符号：符号：符号：PN阳极阳极阳极阳极阴极阴极阴极阴极D3.3 半导体二极管半导体二极管mAVEIR伏安特性实验电路伏安特性实验电路3.3.2 伏安特性伏安特性3

21、.3.2 伏安特性伏安特性硅管硅管硅管硅管0.5V,0.5V,锗管锗管锗管锗管0 0.1V.1V。反向击穿反向击穿电压电压U(BR)导通压降导通压降导通压降导通压降 外加电压大于死区电外加电压大于死区电外加电压大于死区电外加电压大于死区电压二极管才能导通。压二极管才能导通。压二极管才能导通。压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿外加电压大于反向击穿外加电压大于反向击穿外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去电压二极管被击穿，失去电压二极管被击穿，失去电压二极管被击穿，失去单向导电性。单向导电性。单向导电性。单向导电性。正向特性正向特性正向特性正向特性反向特性反向特性特点：非线性特点：非线性特

22、点：非线性特点：非线性硅硅硅硅0 0 0 0.60.8V,.60.8V,锗锗锗锗0 0.2.20.3V0.3V。UI死区电压死区电压死区电压死区电压阳阳阴阴+阳阳阴阴+反向电流反向电流反向电流反向电流在一定电压在一定电压在一定电压在一定电压范围内保持范围内保持范围内保持范围内保持常数。常数。常数。常数。3.3.3 主要参数主要参数1.1.1.1.最大整流电流最大整流电流最大整流电流最大整流电流 I IF F二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。平均电流。平

23、均电流。平均电流。2.2.2.2.反向击穿电压反向击穿电压反向击穿电压反向击穿电压 V VB BR R3.3.3.3.反向电流反向电流反向电流反向电流 I IR R二极管反向电流急剧增加时对应的反向电压值。二极管反向电流急剧增加时对应的反向电压值。最大反向工作电压最大反向工作电压V VRMRM实际工作时，为安全：实际工作时，为安全：V VRMRM V VBRBR/2/2 ，在室温及规定的反向电压下的反向电流值。在室温及规定的反向电压下的反向电流值。硅管：硅管：(nA)级；级；锗管：锗管：(A)级。级。思考思考:如何判断二极管的好坏以及它如何判断二极管的好坏以及它的极性的极性?使用万用表的使用万

24、用表的使用万用表的使用万用表的R1K R1K R1K R1K 档先测一下它的电阻，档先测一下它的电阻，档先测一下它的电阻，档先测一下它的电阻，黑红表笔分别搭在二极管的两端，黑红表笔分别搭在二极管的两端，黑红表笔分别搭在二极管的两端，黑红表笔分别搭在二极管的两端，若阻值很小，说明黑表笔搭着的是正端。若阻值很小，说明黑表笔搭着的是正端。若阻值很小，说明黑表笔搭着的是正端。若阻值很小，说明黑表笔搭着的是正端。如果测的电阻不管表笔如何搭都是无穷，如果测的电阻不管表笔如何搭都是无穷，如果测的电阻不管表笔如何搭都是无穷，如果测的电阻不管表笔如何搭都是无穷，说明二极管已损坏。说明二极管已损坏。说明二极管已损

25、坏。说明二极管已损坏。第三章第三章 半导体二极管及其基本电路半导体二极管及其基本电路 3.1 3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识 3.2 PN3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性3.4 3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法 3.5 3.5 特殊二极管特殊二极管 3.3 3.3 二极管二极管3.4 3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法3.4.1 简单二极管电路的图解分析法简单二极管电路的图解分析法 (P73 自学了解自学了解)3.4 3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法3.4.2 二极管电路的简化模型分

26、析方法二极管电路的简化模型分析方法1 理想模型：理想模型：理想二极管理想二极管(vD 0)二极管导通二极管导通V D=0 r=0 开关闭合开关闭合(vD 0)二极管截止二极管截止iD=0 r=开关断开开关断开2 恒压降模型：恒压降模型：(vD VF)二极管导通二极管导通vD=VF r=0 开关闭合开关闭合(vD VV阴阴阴阴，二极管导通，二极管导通，二极管导通，二极管导通若若若若 V V阳阳阳阳 VVV阴阴阴阴+V+VF F，二极管导通，二极管导通，二极管导通，二极管导通若若若若 V V阳阳阳阳 VVV阴阴阴阴+V+VF F 二极管导通二极管导通二极管导通二极管导通例例1：取取取取 B B 点

27、作参考点，点作参考点，点作参考点，点作参考点，断开二极管，分析二断开二极管，分析二断开二极管，分析二断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电极管阳极和阴极的电极管阳极和阴极的电极管阳极和阴极的电位。位。位。位。在这里，二极管起钳位作用。在这里，二极管起钳位作用。在这里，二极管起钳位作用。在这里，二极管起钳位作用。D6V12V3k BAUAB+（1 1）理想模型：）理想模型：）理想模型：）理想模型：U UABAB=6V6V（2 2）恒压降模型：）恒压降模型：）恒压降模型：）恒压降模型：U UABAB=6.7V6.7V+-V V1 1阳阳阳阳 =6 V6 V，V V2 2阳阳阳阳=0 V=0 V，V

28、V1 1阴阴阴阴 =V V2 2阴阴阴阴=12 V12 VU UD1D1=6V=6V，U UD2D2=12V=12V U UD2D2 U UD1D1 D D2 2 优先导通优先导通优先导通优先导通例例2:D1D1、D2D2为理想二极管，为理想二极管，为理想二极管，为理想二极管，求：求：求：求：U UABAB 在这里，在这里，在这里，在这里，D D2 2 起起起起钳位作用，钳位作用，钳位作用，钳位作用，D D1 1起起起起隔离作用。隔离作用。隔离作用。隔离作用。BD16V12V3k AD2UAB+ID2ID1V V1 1阴阴阴阴 =0 V=0 VD1D1截止截止截止截止UAB=0V例例 3：电路

29、如图，电路如图，(设设D为理想二极管）为理想二极管）判断管子工作状态，并求输出电压判断管子工作状态，并求输出电压。v a=12Vv b=-15Vv ab=v a-v b =27V0D导通导通v AO=-15V v a1=v a2=12Vv b1=15V v b2=0V v ab1=-3V0D2导通、导通、D1截止截止v AO=0V v a1=v a2=12Vv b1=0V v b2=-4V v ab1=12V0v ab2=16V0D2导通导通v ab1=-4V 8V 8V，二极管导通，二极管导通，二极管导通，二极管导通已知：已知：已知：已知：二极管是理想的，试画出二极管是理想的，试画出二极管是

30、理想的，试画出二极管是理想的，试画出 u uo o 波形。波形。波形。波形。8V8V例例例例4 4：限幅电路：限幅电路：限幅电路：限幅电路u ui i18V18V参考点参考点参考点参考点V VD D阴阴阴阴=8 V;8 V;V VD D阳阳阳阳=uiD D8V8VR Ru uo ou ui i+u uo o=8V=8Vu uo o=u ui iu ui i 8V VVb b，二二二二极管极管极管极管 D D1 1、D D3 3 导通，导通，导通，导通，D D2 2、D D4 4 截止截止截止截止 。3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构 uRLuiou

31、o1234ab+例例5 全波整流电路全波整流电路（P97 题）题）2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构RLuiouo1234ab+u 正半周，正半周，VaVb，二极二极管管 1、3 导通，导通，2、4 截止截止。u 负半周，负半周，VaVb，二极二极管管 2、4 导通，导通，1、3 截止截止。u 第三章第三章 半导体二极管及其基本电路半导体二极管及其基本电路 3.1 3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识 3.2 PN3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性3.4 3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的

32、基本电路及其分析方法 3.5 3.5 特殊二极管特殊二极管 3.3 3.3 二极管二极管3.5 3.5 特殊二极管特殊二极管 稳压二极管稳压二极管变容二极管变容二极管光电子器件光电子器件光电二极管光电二极管发光二极管发光二极管激光二极管激光二极管利用二极管电容效应。利用二极管电容效应。多用于高频技术多用于高频技术光电二极管光电二极管特点：特点：抗干扰能力强，传输信息量大、传输损抗干扰能力强，传输信息量大、传输损耗小且工作可靠。耗小且工作可靠。在信号传输和存储等环节中多用。在信号传输和存储等环节中多用。导通电流为导通电流为2mA-10mA（20mA）导通电压为导通电压为1V-2V发光二极管发光二

33、极管常见有常见有红红、绿绿、黄黄三种颜色。三种颜色。主要用于显示主要用于显示 主要应用于小功率光电设备中。主要应用于小功率光电设备中。如：光盘驱动器和激光打印机的打印头等。如：光盘驱动器和激光打印机的打印头等。激光二极管激光二极管 稳压二极管稳压二极管1.1.符号符号符号符号 UZIZIZM UZ IZ2.2.伏安特性伏安特性伏安特性伏安特性 稳压管正常工作稳压管正常工作稳压管正常工作稳压管正常工作时加反向电压时加反向电压时加反向电压时加反向电压使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻+稳压管反向击穿后，稳压管反向击穿后，稳压管反向击穿后，稳压管反向击穿后，电流

34、变化很大，但其电流变化很大，但其电流变化很大，但其电流变化很大，但其两端电压变化很小，两端电压变化很小，两端电压变化很小，两端电压变化很小，利用此特性，稳压管利用此特性，稳压管利用此特性，稳压管利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作在电路中可起稳压作在电路中可起稳压作在电路中可起稳压作用。用。用。用。UI3.3.主要参数主要参数主要参数主要参数(1)(1)(1)(1)稳定电压稳定电压稳定电压稳定电压U UZ Z 稳压管正常工作稳压管正常工作稳压管正常工作稳压管正常工作(反向击穿反向击穿反向击穿反向击穿)时管子两端的电压。时管子两端的电压。时管子两端的电压。时管子两端的电压。(2)(2)(2)(2

35、)电压温度系数电压温度系数电压温度系数电压温度系数 环境温度每变化环境温度每变化环境温度每变化环境温度每变化1 1 1 1 C C引起引起引起引起稳压值变化的稳压值变化的稳压值变化的稳压值变化的百分数百分数百分数百分数。(3)(3)(3)(3)动态电阻动态电阻动态电阻动态电阻(4)(4)(4)(4)稳定电流稳定电流稳定电流稳定电流 I IZ Z、最大稳定电流、最大稳定电流、最大稳定电流、最大稳定电流 I IZMZM(5)(5)(5)(5)最大允许耗散功率最大允许耗散功率最大允许耗散功率最大允许耗散功率 P PZM ZM=U UZ Z I IZMZMrZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。愈小，曲线愈

36、陡，稳压性能愈好。愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。4.4.基本稳压电路基本稳压电路基本稳压电路基本稳压电路稳压管工作必要条件：稳压管工作必要条件：工作在反向击穿状态工作在反向击穿状态 串入电阻串入电阻R R I IZminZmin I IZ Z I IZmaxZmax 3.3.上述电路上述电路上述电路上述电路V VI I为正为正为正为正弦波，且幅值大于弦波，且幅值大于弦波，且幅值大于弦波，且幅值大于V VZ Z ，V VOO的波形是的波形是的波形是的波形是怎样的？怎样的？怎样的？怎样的？思考：思考：1.1.若稳压管极性接反若稳压管极性接反若稳压管极性接反若稳压管极性

37、接反,会出现什么问题会出现什么问题会出现什么问题会出现什么问题?2.2.电阻电阻电阻电阻R R的作用是什的作用是什的作用是什的作用是什么？不加可不可以？么？不加可不可以？么？不加可不可以？么？不加可不可以？5.5.选管的原则选管的原则选管的原则选管的原则I IZmaxZmax (1.5)I IomaxomaxU Uo o U UZ ZU UI I（）U Uo o例例.电路如图（电路如图（a）、（）、（b）所示，稳压管的稳定电压）所示，稳压管的稳定电压UZ3V，R的取值合适，的取值合适，uI的波形如图（的波形如图（c）所示。试分）所示。试分别画出别画出uO1和和uO2的波形。的波形。思考题思考题

38、：n、电路中，、电路中，3为理想二极管，、为理想二极管，、灯泡全同，则最亮的灯为哪个？、灯泡全同，则最亮的灯为哪个？n、为理想二极管，、为理想二极管，当，当用普通指针式万用表置用普通指针式万用表置档，用黑表笔档，用黑表笔接，红表笔接，则接，红表笔接，则万用表指示值为多少万用表指示值为多少？3.两个稳压管稳压值分别为两个稳压管稳压值分别为6V、7V且它们的正且它们的正向导通压降为向导通压降为0.6V。则两管。则两管串联串联时可能有几种输时可能有几种输出电压。两管出电压。两管并联并联时又可能有几种输出电压。时又可能有几种输出电压。思考题思考题:4.4.稳压管的稳压值稳压管的稳压值U UZ Z6V6V，稳定电流的最小值，稳定电流的最小值I IZminZmin5mA5mA。求电路中。求电路中U UO1O1和和U UO2O2?串联串联并联并联 作作 业业 题题 必做必做 (P97)：、3.4.6(a)(P99)：(二极管导通电压为二极管导通电压为0.7V)选做选做 3.4.7