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发布时间:2020-09-05 13:52:51

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作者:陈永甫

出版社:电子工业出版社

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轻松学同步用电子技术(双色)

轻松学同步用电子技术(双色)试读:

前言

随着时代的发展,电子技术在国民经济的各个领域所起的作用越来越大,并深深地渗透到人们的生活、工作、学习的方方面面:从居家的高清晰电视、高保真度CD机、Hi-Fi影视机、4G手机、100M宽带网,到室外天空的飞机、GPS定位卫星、太空航天器、宇宙飞船的无线电遥控遥测,电子技术的应用举目可见、无处不在。

在电子技术广泛应用的今天,懂得电子学的一些基础知识,是每个国民应具备的素质,是时代的要求。对于初涉电子、电气行业的从业人员和电子爱好者,学习并掌握一定的电子技术知识和技能,是做好本职工作的需要。

电子是人眼不能直接观察到也摸不到的精微物质,电子从哪里来?电子流怎样流动?半导体PN结何以将交流整流成直流?而内有两个PN结的三极管何以能对弱信号进行高倍数放大?太阳能光伏电池是什么?这种半导体PN结何以能将光能转化成电能?太阳能光伏阵列如何并入国家电网?……这些问题是“电子技术”课程研究的范畴。“电子技术”是研究各种半导体器件、电子电路及其应用的学科,是从事或学习电子、电力工程、通信、雷达、遥控遥测、自动化等专业必修的技术基础课。根据作者多年来从事电子工程设计、教学和技能培训的经验和心得体会,参考劳动和社保部颁发的《职业技能鉴定规范》和《技术等级标准》中对电气、电子等相关工种的知识要求和技能要求的内容,决定了本书的8章内容:半导体二极管及其应用,半导体三极管及其放大电路,功率放大器,集成运算放大器,LC、RC正弦波振荡器和石英晶体振荡器,压电系列元器件,太阳能电池,直流稳压电源。

本书的每章均由如下四部分组成。(1)知识结构图:归纳、概括了本章的主要内容和各相关知识点、重要定理(定义)、运用公式,使读者从每章一开始便了解到本章的核心内容和各部分间的来龙去脉及其内在联系,对本章的核心内容、各主要知识点、难点一目了然。(2)课程基本内容:针对电子、电气行业在岗技能培训人员和刚从事电子技术工作的就业人员及具有中等文化程度的电子爱好者,在编写本书时,尽量做到内容取舍得当,难易适中,突出技术性、应用性的特点,着重阐明物理概念,力求突出问题的实质,淡化烦琐的数学推导,让初涉电子技术的读者入门快、看得懂、学得会、记得牢、用得上、学用结合、融会贯通、与时俱进。(3)章节内的例题:为配合书中的重要内容,紧密联系实际,选配了一些具有代表性的例题,通过对例题的解题分析,引导读者归纳出解题的方法和技巧,提高分析和解决问题的能力,具有举一反三、触类旁通的作用。(4)同步自测练习题及参考答案:为学用结合,在每章末尾都配备了适量的同步自测练习题,以巩固和加深理解所学内容。对于稍难的题,还有解题提示,在分析题意的基础上,给出了解题的思路或方法,引导读者进行分析、归纳,提高解题技巧。

本书由陈永甫教授主笔,谭秀华教授审核,陈一民、张梦儒参加了编写工作。由于书中内容涉及面广,加之水平有限,难免存在疏漏之处或错误,恳请广大读者批评、指正。作者于河大紫园2015年1月关于书中相关栏目的说明

◆ 各章知识结构:每章始页绘出了该章的知识结构图,它概括了该章的知识内容、重要定理、推理、公式和主要知识点。读者只需浏览片刻,就能迅速了解该章的重要知识点,理清各知识点之间的脉络联系及体系结构。

◆要点:位于每节的开始,点明该节的实质内容或结论,以利于读者了解该节所讲述的中心内容和精髓所在。

◆例题:结合内容,列举典型例题,有助于深入理解课程内容,消化所学知识,并从中学习解决问题的方法,提高分析问题的能力。

◆相关知识:穿插于各章节之中,对与所讲内容相关的知识或连带的技术(信息)进行扼要说明或介绍,加强知识间的联系,拓宽知识面。

◆应用知识:穿插于各章节之中,结合书中内容,联系实际,列举应用实例或典型现象,进行简短说明或分析,学用结合,提高读者的应用能力和动手制作能力。

◆图表的使用:为了便于理解所讲内容,书中安插了大量配图,图形绘制精细,表达确切,图文结合,易学易懂;书中还配备了大量数据表格,资料来源确切、翔实,可直接用来进行电路计算或工程设计。

◆解题提示:对有代表性的例题和较难的练习题,从分析其题意(或电路模型)、给定条件和求证(结果或结论)之间的关系入手,引导读者分析前因后果关系,理清解题思路,找出问题的症结所在,给出解决问题的方法。

◆题后分析:有些习题可能有多解或思路不同的解法(或做法)。题后进行讨论、分析、比较,一则引导读者广开思路,找出最简解法(或做法),提升综合分析能力;二则通过归纳解题技巧和做题方法,提高读者解题的思维技巧,巩固所学,做到融会贯通,达到触类旁通的功效。第1章 半导体二极管及其应用

本章知识结构1.1 半导体PN结

要点

半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质,它可分为本征半导体、P型半导体和N型半导体。P型、N型半导体的导电能力远高于本征半导体,使用特殊工艺可在P型和N型半导体界面处形成PN结。1.1.1 本征半导体、N型半导体和P型半导体

价电子惯性核

在半导体器件中,最常用的是硅 (Si) 和锗 (Ge) 的单晶体。锗和硅的单个原子结构示意图如图1.1 (a) 和图1.1 (b)所示。电子在原子核的周围形成轨道。锗和硅原子最外层的电子 (称为价电子) 数都是4个,即有4个价电子。因此锗和硅的原子价是4 价。图1.1 (c) 是带正电荷的惯性核及其最外层的价电子构成的简化后的惯性核等效模型。图中的 “+4” 表示除外层的价电子外,所有内层电子和原子核所具有的电荷量,而整个原子呈中性。图1.1 锗和硅单个原子的结构及惯性核等效模型示意图

1.本征半导体

单晶硅、锗为4价电子

共价键

本征半导体硅是纯净晶体结构的单晶硅。在它的晶体结构中,每个原子之间相互结合,构成一种相对稳定的共价键结构,如图1.2所示。单晶硅和单晶锗中每个原子最外层的4个价电子同时受两个原子核的束缚,为它们所 “共有”,故称为 “共价键”。这样一来,原子的最外层轨道上出现了图1.2所示8个价电子的稳定原子结构。

Si二维模型图1.2 单晶硅(Si)的共价键结构二维模型

在本征半导体中,常温(T=300K,即t=25℃)下,只有极少量的共价电子能够挣脱共价键束缚,产生的电子-空穴对的数量很少,导电能力差,难以制造有实用价值的半导体器件。

2.N型半导体(电子型半导体)

在本征半导体硅(或锗)中掺入极其微量(同硅的重量比约为1∶1000000)的砷(As)、磷(P)或锑(Sb)等5价杂质原子时,其二维结构模型如图1.3所示。图1.3 N型半导体硅(Si)的二维结构模型

掺入的As原子在本征半导体中给出了一个多余的电子,故称As为施主杂质。每个施主原子在给出一个自由电子后成为一个带正电荷的离子,该正离子被固定在晶格中不能移动 (由于共价键的束缚),因而无法参与导电。这样,在本征半导体中掺入微量的5价元素就可在半导体中产生大量的自由电子,使其导电能力大大增强。这种以电子为多数载流子的杂质半导体,因其以带负电的电子导电,故称为N (取negative的首个字母) 型半导体,或称电子型半导体。

本征半导体中掺入5 价原子As

掺入5价元素使导电能力增强

N型半导体

3.P型半导体(空穴型半导体)

在本征半导体硅 (Si) 或锗 (Ge) 中掺入微量的镓(Ga) 或硼 (B) 等3 价元素,就形成了 P 型半导体。镓(或硼) 原子有3个价电子,与相邻的4个硅原子组成共价键时,因缺少一个价电子而出现一个空位。当相邻共价键上的电子受到热振动和在其他激发条件下获取能量时,就有可能填补这个空位,而使相邻原子形成一个空穴,如图1.4所示。

P型半导体

本征半导体中掺入3价元素

在P型半导体中,空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子,导电以空穴为主,故 P 型半导体也称为空穴半导体。

P型半导体(空穴半导体)

在P型半导体 (或N型半导体) 内部有大量带正电的在无激发状态下均呈现中性

空穴 (或带负电的自由电子),但由于带有相反极性电荷的杂质离子的平衡作用,无论是P型半导体还是N型半导体,对外均呈现电中性。图1.4 P型半导体硅(Si)的二维结构模型1.1.2 半导体器件的核心——PN结

杂质半导体虽然使半导体的导电能力有所增强,但单一的P型或N型半导体还不具备形成半导体器件的能力。下面介绍半导体二极管、三极管和场效应管等的PN结的形成和特性。

1.PN结的形成

扩散形成薄电荷区,即PN结

利用特殊的掺杂工艺,在一块单晶硅(或锗)片的一边形成P型半导体,另一边形成N型半导体。在P型和N型半导体结合之初,由于P区的空穴浓度大,N区的电子浓度大,因此在两者的结合面处发生空穴与电子的扩散,如图1.5(a)所示。扩散过程中,一方面,P区中的空穴越过交界面与N区中的电子复合;另一方面,N区中的电子会越过交界面与P区中的空穴复合。这样,就在N区靠近交界面处带正电荷,在P区靠近交界面处带负电荷,于是在交界面的两侧形成了一个很薄的空间电荷区,这一薄层命名为PN结,如图1.5(b)所示。图1.5 半导体PN结的形成

耗尽区两侧形成内电场

在空间电荷区内,由于多数载流子 (在 P 区为空穴,在N区则为电子) 扩散到对边并被复合,不再存在载流子,所以又叫耗尽区。同时,由于 PN结两边分别带正电和负电,故在其交界面形成了一个电位差,即形成了内电场。该内电场具有阻挡多数载流子扩散运动的作用,所以又称其为阻挡层。

阻挡层的形成

2.PN结的单向导电特性

1)PN结加正向电圧(正向偏置)

在PN结上加正向电压的电路如图1.6 (a) 所示,将P区接电池正极,N区接电池负极,这种接法叫作PN结正向连接,或称正向偏置。正向偏置电压所产生的外电场与PN结内电场方向相反,使内电场削弱,空间电荷区变窄,即阻挡层变薄,壁垒变低,多数载流子形成较大的正向电流(从P区流向N区的电流),如图1.6 (b) 所示。在一定范围内,外电场越强,正向电流越大。这说明PN结在正向电压作用下,其PN结电阻很小,呈导通状态。

正向偏置

正向偏置,PN结电阻小呈导通状态图1.6 PN结外加正向电压

2)PN结加反向电压(反向偏置)

若给PN结加反向电压,即外电源的正极接N区,负极接P区,如图1.7 (a) 所示。这时PN结反向偏置,使外电场与内电场方向一致,加强了内电场,空间电荷区变厚,即阻挡层加宽,PN结呈现的反向电阻很高,即处于高阻截止状态。图1.7 (b) 形象地表示,多数载流子的扩散运动因PN结的壁垒高耸而难以穿过而断流。

反向偏置

阻挡层变宽,反向电阻高,PN结截止

综上所述,PN结在正向偏置下,PN结导通;当PN结反向偏置时,反向电阻很大,PN结呈截止状态。半导体PN结的这种特性称为单向导电性。

PN结具有单向导电特性

反向偏置,PN 结壁垒高耸,载流子难以穿过图1.7 PN结外加反向电压1.2 半导体二极管

要点

二极管是由PN结加上外封装和引线构成的,其基本特性就是PN结的单向导电特性。它的V-A特性曲线形象地反映了半导体二极管的单向导电特性和反向击穿特性。二极管是非线性器件。1.2.1 二极管的基本结构和电路图形符号

半导体二极管简称二极管,其基本结构是一个PN结。将PN结加上欧姆接触电极和外引线,再用管壳封装起来,就成为一个二极管,如图1.8(a)所示。P区的引出端为正极(或称阳极),N区的引出端为负极(或称阴极)。二极管的文字符号用V或VD表示,电路图形符号如图1.8(b)所示。

二极管VD图1.8 二极管的结构与电路图形符号

二极管的分类方法有多种。(1)按PN结的半导体材料分,有硅(Si)二极管、锗(Ge)二极管及砷化镓(GaAs)二极管等。(2)按二极管的内部结构分,有点接触型、面接触型及平面型等。点接触型和面接触型二极管的结构如图1.9所示。图1.9 二极管的内部结构示意图1.2.2 二极管的V-A特性

二极管最重要的特性就是单向导电性,可以用V-A特性来说明。二极管两端所加电压与通过它的电流之间的关系,用曲线可形象地表示出来,如图1.10所示。

V-A特性图1.10 二极管的V-A特性曲线

1.正向特性

当加在二极管上的正向电压很小时,外电场不足以克服PN结内电场对多数载流子扩散运动的阻力,二极管呈现较大的阻值,形成的正向电流I 很小,几乎为零。当正向电压超过一定数值后,内电场被F大大削弱,正向电流逐渐变大,二极管开始导通。

正向偏压:

硅管为0.6V左右

锗管为0.2 V左右

二极管导通的条件:一是PN结必须加正向偏置电压;二是正向偏压大到一定的值,其大小与PN结的材料与环境温度有关。对于硅二极管,其值约为0.6V;对于锗二极管,其值为0.2V左右。

需要说明的是,二极管导通后的正向电流将随着正向电压的增加而急速增大,如不采取限流措施,过大的电流会使PN 结发热,当超过最高允许温度 (一般锗管为 90~100℃,硅管为125~200℃) 时,二极管将被烧坏。为此,常在二极管电路中串入限流电阻,用以保护二极管,如图1.11 (a)所示。

为防止管子烧坏,应加限流电阻

2.反向特性

反向偏置:二极管截止

当二极管进行反向偏置 (即二极管加上反向电压) 时,外电场加强了PN结的内电场,使二极管处于截止状态,正向电流被完全截断,图1.11 (b) 中的灯光不亮。但二极管内少数载流子的漂移运动会形成很小的反向电流。常温下,反向电流I很小,如图1.10所示。R图1.11 二极管的正向和反向连接

反向电流I的大小是衡量二极管质量优劣的重要参数之一。反向R电流太大,说明二极管的单向导电性能和温度稳定性很差。因此,选择和使用二极管时,对I应给予充分的注意。R

3.反向击穿区

反向击穿用U表示BR

当加在二极管上的反向电压增加到某一数值时,反向电流会急速增大,这种现象叫作反向击穿,如图1.10所示。发生击穿时的电压叫作反向击穿电压,常以 U 表示。BR

普通二极管在正常运行时应限制击穿电流,避免出现反向击穿。但利用反向击穿后二极管两端电压降几乎不变的特性,可制成稳压二极管。1.2.3 半导体二极管的主要技术参数

二极管的技术参数是评价二极管性能的重要指标,是正确地选用和使用二极管的依据。(1)最大整流电流I I是指二极管长期工作时,允许通过的FMFM最大正向电流的平均值。超过这一值,二极管将因过热而烧坏。

一般规定,(2)最高反向工作电压U U是指允许加在二极管上的反向RMRM电压最大值,即耐压值。一般半导体手册中规定最高反向工作电压为反向击穿的电压的一半,以确保二极管安全应用。

反向电流I越小越好R(3)反向电流I I是指二极管在规定的反向电压和环境温度下的RR反向电流。I值越小,则管子的单向导电性越好。一般,硅管的反向R电流较小;锗管的反向电流较大,为硅管的几十至几百倍。(4)最高允许工作频率f f是二极管工作频率的上限值,主要MM由PN结电容的大小所决定。

除上述参数外,二极管的参数还有反向饱和电流、正向压降、结电容、截止频率等。对于普通整流用的二极管可不考虑这些参数。1.2.4 测量二极管

半导体二极管的核心是一个PN结,它具有单向导电的特性,正向导通时呈低阻,反向偏置时呈高阻,利用数字万用表的二极管挡可以判定二极管的正、负极性,鉴别是锗管还是硅管,并能测出管子的正向导通电压。

用二极管挡测量时,将黑表笔插入COM孔,红表笔插入V/Ω孔,如图1.12所示。二极管测量与线路通断检测用的蜂鸣器挡是同一个挡位,有的数字万用表也称之为二极管挡。

二极管的测量图1.12 用数字万用表检测二极管

1.判定正、负极

将数字万用表功能开关选择为二极管挡,用红、黑两只表笔分别接二极管的两个电极,若显示值为1V以下,则说明管子处于正向导通,红表笔接的是正极,黑表笔接的是负极。如果显示.OL或溢出符号1,则管子处于反向截止状态,黑表笔接的是正极,红表笔接的是负极。

对调表笔,若两次测量都显示.000,则说明二极管内部短路;都显示.OL或溢出符号1,说明管子内部断路。

2.区分锗管与硅管

二极管挡的工作原理是:万用表内基准电压源向被测二极管提供大约1mA的正向电流,管子的正向电压降就是万用表输入电压——对于锗管,应显示0.150~0.300V;对于硅管,应显示0.500~0.700V。根据管子的正向电压差,很容易区分锗管与硅管。

蜂鸣器挡用来检测线路通断时,若被测两点间的电阻小于30Ω,则会同时发出声光信号。

用蜂鸣器挡检查线路通断情况1.3 半导体二极管的常见应用

要点

半导体二极管是一种非线性器件,常用V-A特性描述其性能。不同类型的二极管,其V-A特性不同。整流二极管利用PN结的单向导电性进行整流;稳压二极管利用PN结的反向击穿特性实现稳压;发光二极管是一种电致发光器件,在其PN结正向导通时,其管芯能将电能转换成光能而发光。1.3.1 整流二极管

整流二极管的特点

1.整流二极管的特点和作用

整流二极管通常选用硅半导体材料制作的面接触型PN结,具有正向电流大、反向击穿电压高、允许结温高等特点。

作用

整流二极管的作用是利用其内PN结的单向导电性,将交流电变成直流电。整流二极管有金属封装、玻璃封装、塑料封装和表面封装等多种形式,图1.13给出了部分整流二极管的外形。图1.13 部分整流二极管的外形

2.常用整流二极管

常用的国产普通(低频)整流二极管有2CP1~2CP4系列、2CZ11~2CZ13系列、2CZ55~2CZ60系列、2CZ80~2CZ86系列和2DP3~2DP5系列等。常用的国产高频整流二极管有2CP6系列、2CP10~2CP20系列、2CZ20/21系列、2CG系列、2DG系列和2DZ2系列等。

表1.1给出了国产2CP系列和2CZ系列普通整流二极管的主要技术参数。表1.1 国产2CP系列和2CZ系列普通整流二极管的主要技术参数

3.半波整流电路

图1.14为简单的半波整流电路。利用二极管VD的单向导电特性,可将交流电整流成直流电压。在交流正半周时,VD导通;在负半周时,二极管VD不导通,将正、负交变电压变成单方向的脉冲电压。脉冲电压经RC滤波器滤波后,得到近似于直流的电压u。o

半波整流图1.14 半波整流电路

4.全波整流电路

全波整流电路由 4 只整流二极管 (称为 “全桥整流器”,VC),将交流电变换为直流电,实现变换这一任务还是靠二极管的单向导电作用。图1.15是单相桥式整流电路。

全波整流(桥式整流)图1.15 单相桥式整流电路

图1.15中桥式电路的整流原理如下:当u 交流电为正半周时,2二极管VD、VD 导通,而VD、VD 截止,电流I 流过负载R,输1324oL出u =u;当u 为负半周时,VD、VD 导通,VD、VD截止,电o222414流i也流过负载,u=-u。oo2

桥式整流电路原理

图1.16是在图1.15 (a) 基础上加了π型RC滤波器的整流电路。两个电路的整流原理相同,在桥式整流器与负载R之间加了一个由LC、C 和R 组成的RC-π 型滤波器,可对整流输出的脉冲电压进行12滤波,使输出变为平直的直流电压,如图1.16所示。

π型滤波器图1.16 单相桥式整流RC-π型滤波电路1.3.2 检波二极管

1.检波二极管的作用

人耳可听到的高音有限

电子爱好者对调幅(AM)收音机很熟悉,中频放大器的输出是载频为465kHz的调幅信号,由于频率高,人耳听不到(人耳可听到的信号频率最高为18kHz信号)。中频(465kHz)调幅信号必须经过二极管检波检出音频信号,人耳方能听到。

检波概念

调幅(AM)信号的解调称为振幅检波,简称检波。检波是利用二极管PN结的V-A特性的非线性检出信号的。检波二极管广泛应用于半导体收音机、电视机、通信机等的解调电路中。

2.检波二极管的V-A特性及其主要技术参数

检波管为非线性器件

检波是利用二极管的单向导电特性,将调制在高频载波上的音频信号解调出来。检波二极管是一种典型的非线性器件,要求结电容小、反向电流小、正向压降小、频率特性好,常采用锗(Ge)材料的点接触型的二极管。图1.17是国产2AP系列锗玻璃封装二极管的外形和内部的触丝(钨丝)点接触结构示意图。图1.18是锗检波二极管的V-A特性曲线。

检波用锗2AP型管图1.17 2AP系列锗二极管的外形和内部结构示意图图1.18 锗检波二极管的V-A特性曲线

除一般二极管参数外,检波二极管还有一个特殊参数——检波效率η。它定义为在检波二极管输出电路的电阻负载上产生的直流输出电压与加于输入端的高频正弦信号电压峰值之比的百分数,即

检波效率η

检波二极管的检波效率会随工作频率的增高而下降。

常用的检波二极管有2AP1~2AP7及2AP9~2AP17等型号,表1.2列出了其主要技术参数。表1.2 常用检波二极管的规格及参数

3.接收机检波电路

调幅 (AM) 检波

图1.19是接收机常用的检波电路。中放末级输出的调幅波经中周T的次级加至检波二级管的负极,其调幅波的上部被截止,下部通过了二极管,k 点波形如 u (t) 所示。u(t)波形经RC 滤波器滤kk24除其载频 (465kHz) 成分,在c点输出解调后的音频信号u (t),c经可调电位器RP和隔直电容c 加至前置低频放大器。AGC (自动增5益控制) 是利用检波输出电压直流成分的一部分,经R 加至中放的3VT、VT 的基极,实现中放的自动增益控制。23

4.“随身听”袖珍机倍压检波

倍压检波

图1.20是一个来复式单管收音机(俗称“随身听”)电路。磁性天线线圈L和可调电容器C组成调谐回路,用于选择要收听的电台11信号,高频信号经L加至锗三极管VT的基极进行高频放大,放大后21的高频信号由电容C送至二极管VD和VD进行倍压检波,检波后的212音频信号再送回到VT的基极进行低频来复放大,放大后的音频信号1再由VT集电极输出推动耳机B放音。VD、VD采用锗二极管1122AP9(或2AP10),用于倍压检波。

实用电路Ⅰ图1.19 用检波二极管进行检波的典型电路

实用电路Ⅱ图1.20 来复式单管收音机电路1.3.3 稳压二极管

稳压二极管也称齐纳(Zener)二极管,在反向击穿时其反向电压几乎不随反向电流大小变化而是稳定在某一数值,在电路中起稳定电压的作用。

1.稳压二极管的V-A特性

稳压是利用反向击穿电压不变特性

稳压二极管通常由硅(Si)半导体材料制成,具有普通二极管的单向导电性能,如图1.21所示。它的正向特性及反向电压特性与普通二极管很相似。但当反向电压增大到一定值时,反向电流突然增大而发生击穿,由于其内阻很小,反向电流在很大范围内变化时,管子的端电压基本保持不变,相当于一个恒压源。普通二极管是不允许使用在击穿区的,否则会因击穿而损坏。

2.稳压二极管的种类和主要技术参数

稳压二极管的种类很多,可根据其封装形式、稳压时电流容量等进行分类。按照封装形式的不同,可分为金属壳体封装、玻璃封装和塑料封装二极管等。图1.22 给出了部分稳压二极管的外形及电路图形符号。

注意其V-A特性曲线的反向击穿电压不变特性图1.21 稳压二极管的V-A特性曲线图1.22 部分稳压二极管的外形及电路图形符号

稳压二极管的主要技术参数如下。

主要技术参数(1)稳定电压U 它是指在稳压二极管击穿后,在规定的电流值Z下管子两端的反向电压值。例如,2CW53型硅稳压二极管的U=4.0Z~5.8V。(2)最大工作电流I 它是指稳压二极管在长期工作时,允许通ZM过的最大反向电流值。例如,2CW53型管的I=41mA。ZM(3)最大耗散功率(功耗)P 它是指稳压二极管允许的最大CM工作电流I与稳定电压U的乘积。例如,2CW53型管的P=0.25W。ZMZCM

除上述几项参数外,还有反向测试电流(I)、动态电阻Z(R)、最高结温(T)、温度系数(C)等参数。ZJMTV

3.常用稳压二极管

国产稳压二极管有2CW37-2.0A~2CW37-36B系列、2CW50~2CW149系列、BW系列和2DW系列。表1.3列出了2CW系列部分稳压二极管的型号和主要技术参数。表1.3 2CW系列部分稳压二级管的型号和主要技术参数

4.稳压二极管的应用

应用场合

硅稳压二极管的稳压电路的优点是简单、成本低,通常适用于输出功率不大、稳定度要求不高的场合。下面举例说明。

1)简单的并联型稳压电路

并联稳压

用稳压二极管作调整管与负载并联所组成的稳压电路如图1.23所示。图1.23 最简单的并联稳压电路

要求输入电压

U=(2~3)UCSC

稳压工作原理:当输出电压U升高(或降低)时,会引起稳压SC二极管VS反向电阻的减小(或增大),即流过稳压管VS的电流I的增Z大(或减小),从而升高(或降低)在R两端的电压来抵偿U的变SC化,使输出电压稳定。输入电压取U=(2~3)U。CSC

2)简单的串联型晶体管稳压电路

电路如图1.24所示。由于串联在输出电路中的调整管VT的基极电压被稳压二极管VS所稳定,故在输出电压U发生变化时,调整管SCVT的基极-发射极电压U相应变化,使得VT的管压降向相反方向变BE化,从而使输出电压基本保持稳定。

串联稳压图1.24 最简单的串联型晶体管稳压电路

具体调整过程:当负载变化引起输出U下降时,调整管VT的基SC

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