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由于低電壓穩壓管的穩壓特性欠佳固相萃取裝置

時間:2020-04-18     瀏覽:29

%& /" #1 % # 333 #( -"51 64 可見當 !( 變化時,所引起的 !2 變化非常小,因此該電路能穩壓輸出。 (#)綜合分析:求 !( 變化 7! 4時的輸出電壓值 !8。 2 !)#!29 "!2 :533647 -"5164 2 %%上例是利用二極管的正向壓降基本恒定的特點進行穩壓的電路,若將多只 二極管相串聯,固相萃取裝置,則可得到較高的穩定電壓輸出。下節將介紹,利用穩壓二極管的 穩壓特性也可構成穩壓電路。由于低電壓穩壓管的穩壓特性欠佳,因此,欲得到 #;$ 4以下的穩壓輸出,常將多只二極管相串聯,利用二極管的正向恒壓特性 進行穩壓。 綜上所述,實用中常采用模型法分析二極管應用電路,分析時需要根據電路 的具體情況選擇合適的二極管模型。對于直流電路和大信號工作電路,通常采 用理想模型或恒壓降模型進行分析;對于既有直流電源又有小信號源的電路,首 先利用恒壓降模型估算 *點,然后采用小信號模型法進行動態分析。 討論題 % %


 !"#"!%說明二極管直流電阻 &< 、導通電阻 " < 和交流電阻 " * 的區別及應用場合。 !"#" -%用模擬指針式萬用表的電阻擋測量二極管正向電阻時,不同量程擋所測得的正 向電阻值是不同的,試說明其原因。萬用表所測得的是二極管的何種電阻? !" #$特殊二極管 二極管的種類很多,除前面討論的普通二極管外,常用的還有穩壓二極管、 !" #$特殊二極管(/ 發光二極管、光電二極管、變容二極管和肖特基二極管等,現簡要介紹如下。 !" #" !$穩壓二極管 一、穩壓二極管的符號、特性與主要參數 穩壓二極管又稱齊納二極管,簡稱穩壓管,它是一種特殊的面接觸型硅二極 管,其符號和伏安特性曲線如圖 !" #" !所示,它的正向特性曲線與普通二極管相 似,而反向擊穿特性曲線很陡。正常情況下穩壓管工作在反向擊穿區,由于曲線 很陡,反向電流在很大范圍內變化時,端電壓變化很小,因而具有穩壓作用。穩 壓管在使用時應串接

限流電阻,以保證反向電流不超過最大允許電流,避免形成 破壞性的熱擊穿。 圖 !" #" !$穩壓管的符號和伏安曲線 ( %)符號 $(&)伏安曲線 穩壓管的主要參數有: (!)穩定電壓 !’ 。穩定電壓指流過規定電流時穩壓管兩端的反向電壓值, 其值決定于穩壓管的反向擊穿電壓值,它一般就是穩壓管在穩壓工作時的壓降。 (()穩定電流 " ’ 。穩定電流是穩壓管穩壓工作的參考電流值,通常為工作 電壓等于 !’ 時所對應的電流值。當工作電流低于 " ’ 時,穩壓效果將變差。若 低于 " ’)*+( 稱最小穩壓電流)時,由圖 !" #" !(&)可知穩壓管將失去穩壓作用。 (,)最大耗散功率 #’- 和最大工作電流 " ’- 。#’- 和 " ’- 是為了保證管子不被 熱擊穿而規定的極限參數,工作時管子的耗散功率不能超過 #’- ,管子的工作電 流不能超過 " ’- 。#’- 和 " ’- 的關系為 #’-$" ’-!’ (!" #" !) $$(#)動態電阻 % 。動態電阻也稱交流電阻,它指穩壓管穩壓工作時的電壓 . 變化量與相應的電流變化量之比,即 &6第 #章-半導體二極管及其電路分析 !! " !#" (#$ %$ &) !$" !! 與工作電流有關, $" 越大, !! 就越小,穩壓性能就越好。 !! 值很小,約幾歐到幾 十歐。 (’)電壓溫度系數 %( 。電壓溫度系數指溫度每增加 #)時,穩定電壓的相 對變化量,即 %( " !#" &#" ( #**+(#$ %$ ,) !’ 二、穩壓管穩壓電路的工作原理 圖 #$ %$ &所示為利用穩壓管構成的基本穩壓電路, )為限流電阻。下面分 析其穩壓原理。 由圖 #$ %$ &可知,當穩壓管穩壓工作時,有下 列關系 # . "#/ *$)) "#" (#$ %$ %) $) "$0" +$ . (#$ %$ ’) --當 )1 不變而 #/ 增大時, # 將會跟著上升,加 . 在穩壓管兩端的反向電壓增加,使電流 $0" 大大增 加。由式(#$ %$ ’)可知, $) 也隨之顯著增加,從而 使限流電阻上的壓降 $))增大,其結果是, #/ 的增 加量絕大部分都降落在限流電阻 )

上,從而使輸出 電壓 # 基本維持恒定。反之,當 )1 不變而 #/ 下降時, $) 減小, )上壓降減小, . 從而維持 # 基本恒定。 . 當 #/ 不變而 )1 增大(即負載電流 $ 減?。r,輸出電壓 # 將會跟著增 .. 大,這樣流過穩壓管的電流 $0" 會大大增加,致使 $))增大,迫使輸出電壓 # 下 . 降,從而維持了輸出電壓的穩定。反之,當 #/ 不變而 )1 減小時, # 將會跟著下 . 降, $0" 顯著減小,致使 $))減小,迫使 # . 上升,從而維持輸出電壓基本穩定。 綜上所述,該電路的穩壓原理是:當 #/ 或 )1 變化時,電路能自動調整 $0" 的 大小,以改變電阻 )上的壓降 $)),從而使輸出電壓 # 基本維持恒定。 . 為了使電路能正常穩壓工作,首先要保證給穩壓管加上足夠大的反偏電壓, 使穩壓管工作于反向擊穿區;同時要給穩壓管串接大小適當的限流電阻 ),使穩 壓管的工作電流 $0" 滿足 $"234 " $0" " $"5(#$ %$ 6) 這是構成穩壓管穩壓電路的原則。 例 !" #" !$圖 #$ %$ &所示穩壓電路中,已知穩壓管參數為 #" 7#& 8,$"7 ’ 29, 試分析:)17 ),求 # . ;其 $"5 7’* 29,(#)若 #/7, 8,(&)若 #/ 7&* 8, 圖 #$ %$ &-穩壓管組成的 基本穩壓電路 ’/ 10特殊二極管"9 允許變化量為 !" #,!$ 的變化范圍為 % &’( )*,試選擇限流電阻 "的阻值與 功率。 解:(’)當 #+,-#時,穩壓管反偏截止, #$ 由電阻分壓確定。由于 " ., ",故 " - . #$ $#+ $ # , ’/(# " %"" . 00(")當 #+ ,"% #時,由圖 ’/ 1/ "可知,只要電路參數合適,就可使穩壓管加 上足夠高的反偏電壓,從而穩壓工作。 "的取值應合理,使滿足 !2)34 " !52 "!26 。 題中未知 !2)34,只給出了 !2 值,這種情況下一般可按 !2 " !52 " !26 確定 "的 取值。 由于當輸入電壓 #+ 最大且輸出電流 !$ 最小時,流過穩壓管的電流最大, " 值應滿足 !52 " !26,因此 "的最小值應為 #+)78  $ "% % " & ’" " )34 $ ! , "%% !!26 %!$)34 (% ’ ’% &00 當輸入電壓 #+ 最小且輸出電流 !$ 最大時,流過穩壓管的電流最小, "的取 值應滿足 !52 #!2,因此 "的最大值應為 #+)34  "% & " & ’"" )78 $!2 %!$)78 $(( % ’()’ ’% &-! , -%% ! 故應根據 "%% !"""-%% !選取 "值("值較小時,穩壓性能較好,但電阻上的 損耗較大; "值較大時,則反之)。若選取 " , "9% !,則 "上的最大功耗為 (")78 $ (#+)78 )" $ ("" & ’")(") : ! %/-:" "9% 為安全可靠起見, "可選用 "9% !、’:的電阻。 !" #"

 $%發光二極管和光電二極管 一、發光二極管 發光二極管簡稱 .<5(即 .3=>? <)3??34= [email protected]),其電路符號如圖 ’/ 1/ -(7)所示。它是一種通以正向電流就會發 光的二極管,利用自由電子和空穴復合時能產 生光的半導體制成,采用不同的材料,可分別得 到紅、黃、綠、橙色光和紅外光。發光二極管的 伏安特性與普通二極管相似,不過其正向導通 電壓較大。發光二極管的光亮度隨著正向電流 圖 ’/ 1/ -0發光二極管的符號 的增大而增強,工作電流為幾個毫安到幾十毫與基本應用電路 安,典型工作電流為 ’% )*左右。發光二極管 (7)符號 0( ;)基本應用電路 )6第 #章(半導體二極管及其電路分析 的反向擊穿電壓一般大于 !",為使器件穩定可靠工作,一般使其工作在 !" 以下。 發光二極管的基本應用電路如圖 #$ %$ &( ’)所示, !為限流電阻,以使發光 二極管的正向工作電流限定在額定范圍內,電源電壓 "可

以是直流也可以是交 流或脈沖信號。只要流過發光二極管的正向電流在正常范圍內,就可以正常發 光。發光二極管主要用作顯示器件,可單個使用,也常制成七段數碼顯示器和矩 陣式顯示器件。 例 !" #" $%圖 #$ %$ %所示電路中,數字電路的 輸出為高電平(!")或低電平(*"),現采用

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