高二物理競賽課件穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管

擊穿后，特性曲線更陡峭，

IZ很大范圍(IZmin<IZ

<IZmax)內變化時，兩端電壓幾乎不變，即穩(wěn)壓UZ。IZ太小穩(wěn)壓效果差，太大使得管耗過大，甚至燒壞PN結。工作電流IZ滿足：IZmin<IZ

<IZmax，其中IZmax=PM/UZ。例4.3.1如圖，計算二極管中的電流ID。UD(on)=0.6V,rD≈0。解：典型穩(wěn)壓管電路典型穩(wěn)壓管電路如圖當Ui=Uimax,RL=RLmax時，IZ最大。當Ui=Uimin,RL=RLmin時，IZ最小綜上，限流電阻R的取值范圍為：穩(wěn)壓二極管電路例：穩(wěn)壓電路如圖，穩(wěn)定電壓UZ=6V，RL=1kΩ。當限流電阻R=200Ω和R=11kΩ時，分別求工作電流

IZ

和輸出電壓Uo。解：當R=200Ω，穩(wěn)壓管擊穿當R=11kΩ時，穩(wěn)壓管截止結論：穩(wěn)壓管的反向電壓取決于穩(wěn)壓管開路時外電路提供的電壓大小。五、二極管基本應用電路1、整流電路分析思路：判斷二極管的工作狀態(tài)，獲得簡化線性電路。其次分析整個信號范圍內線性電路的功能。應用電路：整流、限幅、電平選擇和峰值檢波。整流：雙極性電壓→單極性電壓，或雙向電流→單向電流半波整流：保留輸入信號的正半周或負半周。全波整流：輸出信號把輸入信號的正半周波形折到負半周，或把負半周折到正半周波形。例4.3.3分析圖示二極管整流電路的工作原理。UD(on)=0.7V,rD≈0。VDui＋－uo＋－RL輸入波形輸出波形0.7V1傳輸特性ui>0.7V時，uo=ui-ui<0.7V時，uo=0V例4.3.4分析圖示二極管橋式整流電路的工作原理輸入波形輸出波形ui>0，uo=uiui<0，uo=-uiui＋－uo＋－RLVD1VD3VD4VD2傳輸特性1-1問題：非理想二極管(UD(on)≠0)在過零時不會立即發(fā)生變化例4.3.5分析圖示電路的輸出電壓波形和傳輸特性。輸入波形輸出波形ui>0，uo=-(R2/R1)uiui<0，uo=u-=u+=0傳輸特性-R2/R1-+uiuoR1R2Aui>0-+uiuoR1R2Aui<0-+uiuoR1VD1R2AVD2精密半波整流電路精密全波整流=半波整流+原輸入信號1-1傳輸特性輸出波形輸入波形限幅電路：上限幅電路、下限幅電路和雙限幅電路。2、二極管限幅電路0UiHUomaxuoui0UiLUominuoui0UiLUominuouiUiHUomax例，電路如圖，作出輸出電壓波形。UD(on)=0.7V,rD≈0。+-ui+-uoVDE2VR5-52.7-52.7例4.3.7電路如圖，作出輸出電壓波形。UD(on)=0.3V,rD≈0。分析二極管限幅電路：1、確定二極管處于臨界狀態(tài)的輸入電壓的臨界值；2、在輸入電壓小于臨界值的二極管的狀態(tài)；3、輸出電壓的波形。+-ui+-