第2讲稳压二极管
稳压二极管基本稳压电路
稳压二极管基本稳压电路
稳压二极管是一种具有稳定电压的电子元器件，一般用于保护电路中的负载免受电压波动的影响，以确保负载电路的稳定工作。
其基本稳压电路如下：
1.电压调整器：稳压二极管的正极被连接到电路的正极，负极被连接到电路的负极。
这个电路可以通过调整输入电压来控制输出电压的大小，从而实现稳压的目的。
2.稳压二极管的特性：稳压二极管具有常数电压降，因此无论输入电压如何变化，它的电压降总是保持不变。
当输入电压变化时，稳压二极管会自动改变其电流，使其电压降保持恒定，从而保护负载电路。
3.限流电阻：限流电阻的作用是限制稳压二极管的电流，以确保其工作在安全区域。
如果电流过大，稳压二极管可能会被损坏。
4.负载：负载可以是任何需要稳定电压的电路，例如模拟电路、数字电路、传感器等等，它们都需要稳定的电压来保证其正常工作。
总之，稳压二极管基本稳压电路是非常常见且实用的电路，可以对输入电压进行稳定控制，确保负载电路的稳定工作。
稳压二极管的工作原理
稳压二极管的工作原理
稳压二极管，又称为Zener二极管或稳压管，是一种特殊类型
的二极管。
它的主要功能是在电路中提供一个稳定的电压，实现电压的稳定输出。
稳压二极管的工作原理如下：
1. 倒偏结构：稳压二极管在正向电压下和普通二极管一样，处于导通状态。
但当反向电压超过其额定的击穿电压时，就会进入倒偏结构。
2. 击穿电压：稳压二极管的击穿电压是指反向电压大到足以击穿二极管的 pn 结，使其形成一个稳定的反向电流。
这个击穿
电压是通过在制造过程中调整二极管材料或掺杂量来实现的。
3. 反向电流特性：一旦稳压二极管处于倒偏结构，并且反向电压大于击穿电压，二极管会形成一个稳定的反向电流。
这是因为二极管的 pn 结在击穿状态下，其电阻呈负温度系数，即电
流越大，电阻越小。
这使得二极管能够始终维持一个相对稳定的电压。
4. 稳定电压输出：稳压二极管在倒偏结构下工作时，具有稳定的电压输出特性。
一般情况下，当输入电压超过稳压二极管的击穿电压时，稳压二极管将会始终保持其额定的稳定电压输出，而不会随输入电压的变化而变化。
这使得稳压二极管在电路中扮演了稳定电压的角色。
总之，稳压二极管通过在倒偏结构下形成击穿状态，并维持一个相对稳定的反向电流，从而实现了稳定的电压输出。
这种工
作原理使得稳压二极管在各种应用中都能提供有效的电压稳定功能。
稳压二极管原理及其应用
稳压二极管原理及其应用稳压二极管（Zener diode）是一种常用的电子元件，通常用于电路中的稳压功能。
它是一种特殊的二极管，在反向击穿时能够保持稳定的电压输出。
稳压二极管具有以下特性：反向击穿电压固定、温度系数小、击穿电流大、输出电压稳定。
稳压二极管的原理是基于半导体材料的击穿特性。
当在稳压二极管的正向施加电压时，它正常地工作，即处于正向截止状态。
而当在稳压二极管反向施加电压时，当电压达到一定值时，由于材料的特性，电流迅速增大，达到一些临界值时，二极管进入击穿状态，电压维持在一个稳定的值。
这是因为击穿时，稳压二极管内部的电路构成了一个反馈回路，使得输出电压保持稳定。
1.稳压器：稳压二极管作为稳压器的核心元件，能够将输入电压稳定在一个特定的输出电压。
这在很多需要稳定电压的电子设备中非常重要，例如电子计算机、电子仪器等。
2.参考电压源：稳压二极管的输出电压稳定性很好，常用于提供参考电压。
比如，在模拟电路中，需要一个稳定的电压作为参考，以确保电路的精确性和稳定性。
3.电压限制器：稳压二极管的击穿特性使其能够起到过压保护的作用。
当输入电压超过设定值时，稳压二极管会截止电流，防止过电压对其他电路元件造成损坏。
4.电压判断器：稳压二极管可以用来判断是否达到一些特定电压水平。
通过将稳压二极管放在电路中进行电压检测，当电压达到稳压二极管的反向击穿电压时，可以触发其他电路。
5.温度补偿电路：稳压二极管的温度系数较小，在一些需要稳定温度的电子设备中，可以利用稳压二极管的特性来提供温度补偿。
需要注意的是，稳压二极管在实际应用中，需要合理选择，并搭配合适的电阻或其他元件，以确保稳压效果和电路的稳定性。
同时，稳压二极管也有一定的限制，例如功耗、电流带限等，需要在设计中综合考虑。
总结起来，稳压二极管作为一种特殊的二极管，具有稳定电压输出的特性，广泛应用于电子设备中。
通过合理选择和搭配其他元件，可以实现稳压、参考电压、限压、判断电压等多种功能，为电子设备的稳定性和性能提供良好保障。
稳压二极管稳压电路PPT课件
IOmax
IZ
+
UI
R
IR IDZ
i
O
u
IZ
IZM
+ IO RL uO
IOmin UZ / RLmax
Rmin
UIm ax U Z I ZM IOmin
-
UIm ax U Z R
I O min
I ZM
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-
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串联型稳压电路的方框图
调整管
+
+
保护
电路
取
UI
比较放 大电路
样 电 RL UO
基准电
路
-
压电路
-
13
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三端稳压器的外形
1端: 输入端
3端: 公共端
123
2端: 输出端
123
1端: 公共端 3端: 输入端 2端: 输出端
W7800系列稳压器外形
W7900系列稳压器外形
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感谢您的观看！
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例2
已知图示电路中，UZ=6V，最 小稳定电流IZmin=5mA，最大
UZ
稳定电流IZmax=25mA，负载电
阻RL=600 Ω，求限流电阻R的
取值范围。 R IR
+
IDZ
IL
△i △u
UI=10V DZ
RL UO
i
O IZ
u DZ
IZM
－
解：
I DZ
IR
IL
UI
UZ R
UZ RL
稳定。
1
稳压二极管
稳压二极管展开全文折叠编辑本段简介稳压二极管稳压二极管稳压二极管，英文名称Zener diode，又叫齐纳二极管。
它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1，稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压。
折叠编辑本段稳压原理稳压二极管的特点就是反向通电尚未击穿前，其两端的电压基本保持不变。
这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
稳压二极管在电路中常用"ZD"加数字表示，如:ZD5表示编号为5的稳压管。
折叠编辑本段参数⑴稳定电压⑵电压温度系数⑶动态电阻⑷稳定电流，最大、最小稳定电流⑸最大允许功耗折叠编辑本段稳压二极管的识别判断1.在电路中稳压二极管的识别:稳压二极管在电路中常用"ZD"加数字表示，如:ZD1表示编号为1的稳压管。
2.稳压二极管的识别_正负极识别从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。
塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。
对标志不清楚的稳压二极管，也可以用万用表判别其极性，测量的方法与普通二极管相同，即用万用表R×1k档，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。
在两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。
3.稳压二极管的识别_色环稳压二极管识别色环稳压二极管国内产品很少见，大多数来自国外，尤其以日本产品居多。
一般色环稳压二极管都标有型号及参数，详细资料可在元件手册上查到。
二稳压二极管.ppt
六.晶体二极管的电容和变容二极管：
(一).势垒电容CT:
把PN结看成平板电容器，加正向电压或反向电压时像电容的
充放电。（此电容效应为势垒电容）
(二).扩散电容CD:
扩散电容是由载流子在扩散过程中的积累引起的电容。
(三). 变容二极管：
• 利用结势垒电容CT随外电压U的变化而变化的特点制成的二
极管。
在N P结加反向电压时真没有电流吗？
第四节 二极管的应用
•直流输出电压为：（平均值） 一、 整流电路 •输入交流电压： 优点：电路简单 整流电路是将交流转换为直流的电路， 1 sinm sin td (t ) •e =E t 经整流； 2 dc 2 2 m2 缺点：输出直流电压低。 0 •整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。 =Em2/=0.318Em2 ≈ 0.45E2 （一）半波整流: e2 E2为e2的有效值
+ + + +
e ’’ 22 e
-
-
-
-
io
uL RL
uL
二极管应用 （三）桥式整流: •输入交流电压： •e2=Em2sin + t
e2
•经整流直流输出电压： e2 ~220V •Udc=Udc(半)=0.9E2
•E2为e2的有效值
-
uL
•与全波整流相同：
•输出电压高， e2 ~220V •变压器不需要抽头。
•双极型三极管是由两种载流子参 与导电的半导体器件; •由两个 PN 结组合而成; 晶体三极管有两大类型 : • 场效应管仅由一种载流子参与 •是电流控制电流(CCCS)器件。 导电; 双极型三极管 •是电压控制电流(VCCS)器件。 场效应管（单极性三极管）
二极管稳压管课件
UCE＝UBE时的 临界饱和曲线 3
2 1 3
结和发射结均正偏， 结和发射结均正偏， IC 不受 B 控制80µA 不受I 控制，µ ， βIB>IC，饱和时的管 ， 60µ µ 压降UCES≈0.3V。 A 压降 。
40µA µ 20µA µ IB=0 12 UCE(V)
6
9
IC(mA ) 4 3 2 1 3 6 9
IC
RC UCE USC
USB =2V时：
USB
U SB − U BE 2 − 0 .7 IB = = = 0 .01 9mA RB 70 I C = β I B = 50 × 0 .01 9mA = 0.95mA
IC< ICmax (=2mA) ， Q位于放大区。
IC 例： β=50， USC =12V， RB =70kΩ， RC =6kΩ 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管工作于哪个区？ RB USB IB C B UBE E UCE USC RC
rz越小，稳 压性能越好。 ∆UZ
稳压二极管的参数
（1）稳定电压UZ （2）稳定电流 IZ （3） 最大允许耗散功率 PZM = U Z I Z max （4）动态电阻
∆U Z ∆I Z
rZ =
（5）电压温度系数αUZ（%/℃） 稳压值受温度变化影响的系数。
稳压二极管的应用
（1）稳压
Ui
UZ
U RL
UCE =0.5V
60 40
RB
IB
B
mA
C
µA
V
UCE UBE
E
20
死区电压，硅管 0.5V，锗管0.2V。 EB
IC 工作压降： 硅管 UBE≈0.6~0.7V,锗管 UBE≈0.2~0.3V。 E
稳压二极管工作原理
稳压二极管工作原理稳压二极管，又称为Zener二极管，是一种特殊用途的二极管，它可以在逆向工作时产生稳定的电压。
稳压二极管通常被用于电子电路中，以提供稳定的电压源，保护其他元件不受过高电压的损害。
本文将介绍稳压二极管的工作原理，包括其基本结构、逆向击穿特性以及在电路中的应用。
1. 基本结构。
稳压二极管的基本结构与普通二极管类似，都是由P型半导体和N型半导体组成。
不同之处在于稳压二极管的P-N结区域被精心设计，以使其在逆向电压下出现击穿现象。
通常，稳压二极管的P-N结区域会比普通二极管的宽，这样可以提高其逆向击穿电压的稳定性。
2. 逆向击穿特性。
稳压二极管的最重要特性就是其逆向击穿特性。
当稳压二极管处于逆向电压下时，一般情况下它是不导电的。
但是当逆向电压增大到一定数值时，稳压二极管会突然出现击穿现象，电流急剧增大，同时电压维持在一个稳定的值。
这个稳定的电压就是稳压二极管的击穿电压，通常被称为稳压电压。
3. 工作原理。
稳压二极管的工作原理可以通过能带图来解释。
在逆向电压下，当稳压二极管的P-N结区域受到足够的电场作用时，电子会获得足够的能量，从而越过能带，形成电子-空穴对。
这些电子-空穴对会导致P-N结区域的电阻急剧下降，从而形成击穿电流。
这个击穿电流会使稳压二极管的电压保持在稳定的数值，从而实现稳压的功能。
4. 应用。
稳压二极管在电子电路中有着广泛的应用。
最常见的用途就是作为稳压电源，为其他元件提供稳定的电压。
此外，稳压二极管还可以用于电压参考、过压保护、温度补偿等方面。
在各种电子设备中都可以看到稳压二极管的身影，如电源适配器、稳压器、电子仪器等。
总之，稳压二极管是一种非常重要的电子元件，它通过逆向击穿特性实现了稳定的电压输出。
通过精心设计和制造，稳压二极管可以提供不同的稳压电压，以满足各种电子电路的需求。
在电子领域中，稳压二极管的应用前景十分广阔，将会在未来发挥更大的作用。
稳压二极管作用和工作原理
稳压二极管作用和工作原理
一、什么是稳压二极管
稳压二极管又称齐纳二极管，英文名称为：Zener diode，是二极管中常用的一种，利用pn结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。
二、稳压二极管的作用
稳压二极管的作用就是保持电压的稳定，在电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，稳压二极管能保持负载两端的电压将基本不变。
串联在较高的电压上，可以保护电路中的电子元器件，防止其被高电流击穿。
三、稳压二极管的工作原理
稳压二极管是二极管中的一种，也具有二极管的基本单向导通特性，也就是，正向加压导通，反向加压不通。
一般的二极管反向加压超过管子的反向耐压值，管子就被烧毁了。
然而，稳压二极管却不一样，给稳压二极管反向加压，当其pn 结被击穿后，其两端的电压基本保持不变。
稳压二极管基础知识
稳压二极管基础知识稳压二极管是一种常用的电子元件，用于稳定电路中的电压。
它具有较为稳定的电压特性，可以有效地保护其他电子元件不受电压波动的影响。
本文将介绍稳压二极管的基本原理、工作方式以及常见的应用场景。
一、基本原理稳压二极管是一种具有特殊结构的二极管，它的内部结构包括一个P-N结和一个稳压二极管芯片。
当稳压二极管处于正向工作状态时，芯片中的稳压二极管将会产生一个固定的电压，保持在稳定的范围内。
这个电压被称为稳压二极管的稳定电压，通常用Vz表示。
二、工作方式稳压二极管的工作方式主要基于其内部的稳压二极管芯片。
当输入电压超过稳定电压时，芯片内的稳压二极管将开始工作，将多余的电压通过自身消耗掉，以保持输出电压稳定。
当输入电压低于稳定电压时，稳压二极管将不会工作，输出电压将等于输入电压。
三、应用场景稳压二极管在电子电路中有着广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景。
1. 电源稳压在电源电路中，稳压二极管可以用来稳定输出电压，确保电子设备正常运行。
当输入电压波动时，稳压二极管可以迅速调整输出电压，保持在稳定的范围内，避免因电压波动引起的设备故障。
2. 电压参考稳压二极管的稳定电压可以作为电子电路中的参考电压。
例如，可以将稳压二极管连接到电压比较器的参考端，用来比较输入电压与稳定电压的大小，从而实现电压的控制或判断。
3. 限流保护稳压二极管还可以用来进行限流保护。
当电路中的电流超过一定的阈值时，稳压二极管将会起到保护作用，将多余的电流消耗掉，保护其他电子元件不受损坏。
四、注意事项在使用稳压二极管时，需要注意以下几点：1. 稳压二极管的最大功耗：稳压二极管的最大功耗是指在稳定电压下能够承受的最大功率。
在设计电路时，需要确保输入电压和电流不会超过稳压二极管的最大功耗。
2. 稳压二极管的工作温度范围：稳压二极管的工作温度范围是指在这个温度范围内可以正常工作。
在选择稳压二极管时，需要根据实际的工作环境来确定合适的工作温度范围。
稳压二极管介绍
稳压二极管介绍1. 简介稳压二极管（Zener diode），也称为Zener二极管或逆向电压稳压二极管，是一种特殊的二极管。
它能够在逆向电压作用下保持稳定的电压输出。
稳压二极管常用于电子电路中的稳压器和限流器等应用。
2. 原理稳压二极管是基于逆击穿效应工作的。
当正向电压作用在普通二极管上时，它会导通并流过大电流。
而当逆向电压超过了特定的击穿电压（Zener电压）时，稳压二极管会处于击穿状态，形成一个稳定的逆向工作区域，使得通过它的逆向电流迅速增加，同时维持一个相对固定的电压。
3. 结构和特性3.1 结构稳压二极管与普通PN结构的二极管结构相似，由P型半导体和N型半导体组成。
不同之处在于稳压二极管在制造过程中加入了掺杂浓度较高的杂质，以增加击穿电压。
3.2 特性•逆向击穿电压（Zener电压）：稳压二极管的主要特征是其逆向击穿电压，通常用Vz表示。
Vz的值可以从几伏到几百伏不等，根据应用需要选择合适的稳压二极管。
•稳定性：稳压二极管在其规定的逆向工作区域内具有很好的稳定性。
当逆向电压超过Vz时，稳流特性会使得通过二极管的电流保持相对恒定。
•温度系数：稳压二极管的温度系数通常是负值，即随着温度升高，Zener 电压会略微下降。
这需要在设计中考虑温度补偿措施。
•最大功耗：稳压二极管能够承受的最大功耗取决于其尺寸和结构。
超过最大功耗可能导致烧毁。
4. 应用4.1 稳压器稳压二极管常被用作简单的稳压器元件，在电路中提供一个稳定的电压输出。
稳压器电路通常由稳压二极管和限流电阻组成。
当输入电压超过稳压二极管的击穿电压时，稳定的输出电压将被维持。
4.2 限流器稳压二极管还可以用作限流器，用于保护电路中其他元件免受过大的电流损害。
在正常工作条件下，稳压二极管处于正向偏置状态，不会影响电路的正常运行。
但当输入电流超过一定值时，稳压二极管将开始导通并限制过大的电流通过。
4.3 反向保护由于稳压二极管具有较高的反向击穿电压，它还可以用作反向保护元件。
稳压二极管介绍
稳压二极管介绍1. 引言稳压二极管（Zener Diode），也称为“阻锗二极管”，是一种特殊的二极管。
与普通二极管不同，稳压二极管可以在反向偏置时保持一个稳定的电压。
这种特性使得稳压二极管在电子电路中起到稳定电压的重要作用。
本文将详细介绍稳压二极管的工作原理、特性和应用。
2. 稳压二极管的工作原理稳压二极管基于反向击穿效应来实现其稳定电压的特性。
当正向偏置时，稳压二极管表现为普通的导通状态，其正向电流随着正向电压增加而快速增大。
然而，在反向偏置时，当反向电场达到一定程度时，由于载流子受到强烈的电场力作用而加速，导致少数载流子发生碰撞并产生新的载流子对。
这些新产生的载流子对会继续受到电场力加速，并与其他载流子碰撞产生更多的载流子对。
这种级联效应会导致稳压二极管的电流迅速增加，从而使其维持在一个相对稳定的电压下。
3. 稳压二极管的特性3.1 反向击穿电压（Zener Voltage）稳压二极管最重要的特性之一是其反向击穿电压，也称为Zener电压。
反向击穿电压是指当稳压二极管处于反向偏置时，达到该电压时会发生击穿现象。
在击穿状态下，稳压二极管能够保持一个相对恒定的电流，从而实现稳定的输出电压。
3.2 反向漏电流（Reverse Leakage Current）除了反向击穿电压外，反向漏电流也是稳压二极管的一个重要特性。
反向漏电流是指在正常工作条件下，稳压二极管处于反向偏置时所允许通过的微小漏电流。
较低的反向漏电流可以确保较高的精度和稳定性。
3.3 温度系数（Temperature Coefficient）温度系数是指当环境温度发生变化时，稳压二极管输出电压与温度之间的关系。
通常情况下，稳压二极管的输出电压会随着温度的升高而略有增加。
了解和考虑温度系数对于某些应用场景中需要稳定输出电压的电路设计至关重要。
4. 稳压二极管的应用稳压二极管由于其稳定的反向击穿特性，在电子电路中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：4.1 稳压器（Voltage Regulator）稳压二极管可以作为简单的稳压器使用，将其连接在负载电路中，以保持一个恒定的输出电压。
稳压二极管工作原理及故障特点
稳压二极管工作原理及故障特点稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。
这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。
故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。
在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：型号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N47441N4750 1N4751 1N4761稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V5.1V 5.6V6.2V 15V27V 30V 75V稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。
稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。
我们把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。
如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。
(1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。
对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。
(2)稳定电流Iz 稳压管工作时的参考电流值。
它通常有一定的范围，即Izmin——Izmax。
(3)动态电阻rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，如上图所示，即这个数值随工作电流的不同而改变。
通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。
(4)电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。
不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数，且有正负之分。
稳压值低于4v的稳压管，稳定电压的温度系数为负值；稳压值高于6v的稳压管，其稳定电压的温度系数为正值；介于4V和6V之间的，可能为正，也可能为负。
稳压二极管稳压电路
稳压二极管稳压电路1. 稳压二极管的原理1.1 二极管的基本原理二极管是一种最简单的半导体器件，由P型和N型半导体材料组成。
当P型和N型材料接触时，形成PN结，也被称为二极管的结。
在PN结中，P区域的载流子为正电荷，N区域的载流子为负电荷。
当正向电压施加在二极管上时，P区域的正电荷和N区域的负电荷会相互排斥，形成一个电势垒。
这时，二极管处于导通状态，电流可以流过。
而当反向电压施加在二极管上时，电势垒会增大，使得P区域的正电荷和N区域的负电荷更加远离，二极管处于截止状态，几乎没有电流流过。
1.2 稳压二极管的结构和特点稳压二极管是一种特殊类型的二极管，也被称为Zener二极管。
它在电路中通过控制电流大小来实现稳定电压输出。
稳压二极管的结构与普通二极管类似，但是在制造过程中掺入了掺杂浓度较高的杂质，使得其击穿电压较低，可以承受较高的反向电压。
稳压二极管的特点如下：1.反向电压稳定性高：稳压二极管在击穿电压之后，它的反向电压基本上保持不变。
这使得稳压二极管可以被用作稳压电路的关键元素。
2.反向击穿电压可调：稳压二极管可以通过掺杂不同浓度的杂质来调整其反向击穿电压，满足不同的电路需求。
3.工作范围宽：稳压二极管的工作范围通常为几伏到几百伏，可以适应不同的应用场景。
2. 稳压电路的基本原理2.1 线性稳压电路线性稳压电路是应用最广泛的稳压电路之一。
其基本原理是通过稳压二极管来稳定电路的输出电压。
线性稳压电路包括稳压二极管、输入电阻、输出电阻和滤波电容等组成。
当输入电压发生变化时，稳压二极管会自动调整电流来保持输出电压的稳定。
2.2 串联稳压电路串联稳压电路是一种常见的稳压电路拓扑结构。
在串联稳压电路中，稳压二极管位于负载和电源之间，通过控制二极管的反向电压来实现电路的稳定输出。
串联稳压电路具有简单易用、电路稳定性好等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
2.3 并联稳压电路并联稳压电路也是常见的稳压电路拓扑结构之一。
稳压二极管课件
28
3. 激光二极管
激光二极管是在发光二极管的PN结间安置一层具有光 活性的半导体，构成一个光谐振腔。工作时接正向电压， 可发射出激光。
7
2．模型分析法应用举例 ⑴整流电路
（a）电路图
（b）vs和vO的波形
8
vi
vi
R
vR RL
vR
t
vo t
vo
t
9
⑵静态工作情况分析
例2 设硅二极管基本电路如图所示，已 知R=10kΩ，分别求出VDD=10V和 VDD=1V电路的ID和VD的值。
解：1. 当VDD=10V 时， 理想模型
（a）简单二极管电路 （b）习惯画法
得Q点处的微变电导
gd
diD dvD
Q
IS evD /VT VT
Q
（a）V-I特性 （b）电路模型
iD VT
Q
ID VT
则
rd
1 gd
VT ID
常温下（T=300K）
rd
VT ID
26(mV) ID(mA)
6
⑷小信号模型
（a）V-I特性 （b）电路模型
特别注意： ⑴小信号模型中的微变电阻rd与静态工作点Q有关。 ⑵该模型用于二极管处于正向偏置条件下，且vD>>VT 。
DZ vO2
(b) 21
二、变容二极管
变容二极管是利用PN结的电容效应进行工作的，它工 作在反向偏置状态，当外加的反偏电压变化时，其电容量 也随着改变。
（a）符号 （b）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度）
什么是稳压二极管
什么是稳压二极管稳压二极管，也被称为稳压管或Zener二极管，是一种特殊类型的二极管。
与普通二极管不同，稳压二极管是一种用来稳定电压的电子元件，可以在特定的工作条件下维持稳定的电压值。
本文将深入探讨稳压二极管的原理、结构、特性以及应用领域。
1. 稳压二极管的原理稳压二极管的稳压原理基于反向击穿效应，其中击穿是指电流通过二极管时，当反向电压达到某一临界值时，会导致突然增加的电流流过二极管。
稳压二极管的击穿电压是通过控制其材料及结构来实现的。
当电压超过击穿电压时，稳压二极管会迅速导通，将多余的电流流过，以维持稳定的电压。
2. 稳压二极管的结构稳压二极管由PN结构组成，与普通二极管类似。
它由一块高浓度的掺杂硅片和一个P型或N型半导体材料构成。
这种结构使得稳压二极管在正向偏置下表现为普通二极管的特性，而在反向击穿时则表现出稳定的电压。
稳压二极管通常用玻璃外壳封装，以保护其内部结构。
3. 稳压二极管的特性稳压二极管具有以下特点：- 稳定的击穿电压范围：稳压二极管可提供具体的稳定电压值，通常在2V至200V之间。
- 快速响应时间：稳压二极管具有很快的响应时间，在电路中起到快速稳压的作用。
- 温度稳定性：稳压二极管的稳定电压值受到温度的影响较小，具有较好的温度稳定性。
- 低功耗：稳压二极管的工作电流较小，从而减少能量的消耗。
4. 稳压二极管的应用领域稳压二极管广泛应用于各种电子设备和电路中，其主要应用领域包括：- 电源稳压：稳压二极管可用于电源电路中，以确保输出的稳定电压。
- 电压参考：稳压二极管可用作电压参考源，提供稳定的电压基准。
- 电压调节：稳压二极管可用于调节电路中的电压，以满足特定应用需求。
- 温度补偿：稳压二极管可用于温度补偿电路中，以稳定电路性能。
在总结中，稳压二极管是一种能提供稳定电压的电子元件，通过反向击穿效应实现电压稳定。
它的特点包括稳定的击穿电压范围、快速响应时间、温度稳定性和低功耗。
在各种电子设备和电路中广泛应用，包括电源稳压、电压参考、电压调节和温度补偿等领域。
稳压二极管电压和电流变化规律
稳压二极管电压和电流变化规律1. 引言嘿，朋友们！今天我们来聊聊一个有趣的小家伙——稳压二极管。
你可能会想，这听起来像是电子学里的一个枯燥概念，但我跟你说，它其实挺有意思的，就像一个默默守护你电路的小英雄。
想象一下，如果没有它，电路里的电压像极了人生中的波折起伏，时高时低，简直让人捉摸不定。
那么，稳压二极管是怎么工作的呢？它是怎么保持电压稳定的呢？咱们一起揭开这个谜底吧！2. 稳压二极管的基本概念2.1 什么是稳压二极管？稳压二极管，说白了，就是一种特殊的二极管。
它的任务就是在电路中保持电压不变，就像那个总是提醒你“别慌，稳住”的朋友一样。
当输入电压变动的时候，它就会“站出来”帮你把电压控制在一个固定的范围内。
这个范围就是它的稳压值，通常是在一些特定的电压下，比如5V、12V等等。
2.2 工作原理那么，稳压二极管是如何做到这一点的呢？其实它的工作原理还真是简单。
它有一个特殊的结构，可以在反向偏置的情况下工作。
当输入电压超过稳压值的时候，它就像一位大侠，开始“放水”，把多余的电流引走，确保电压不会过高；而当电压低于稳压值时，它就默默“闭嘴”，让电流通过，保持稳定。
这一过程就像调节水龙头的水流，恰到好处，既不会溢出，也不会干涸。
3. 电压和电流变化规律3.1 电压变化首先，咱们来聊聊电压的变化。
当你把电压施加到稳压二极管上，如果这个电压低于它的稳压值，嘿，那二极管就安安静静，毫无反应，真是个好脾气的家伙。
但是一旦电压超过了这个值，它就开始忙碌起来，开始工作，逐渐把多余的电压消耗掉，保持电压在一个固定的范围内。
这种现象就叫做“击穿”，听起来吓人，其实就是它展现自己能力的时刻。
3.2 电流变化接下来，我们看看电流。
稳压二极管的电流变化和电压是息息相关的。
电压越高，电流也就越大，二极管就像一个千变万化的演员，时而在舞台上大显身手，时而又默默无闻。
这个电流的变化其实是线性的，简单来说，就是电压越高，电流越大，但二极管的反应总是那么从容不迫。
稳压二极管结构和工作原理
稳压二极管结构和工作原理稳压二极管的基本结构同普通二极管一样,是一个PN结,但是由于制造工艺不同,当这种PN结处于反向击穿状态时,PN结不会损坏,稳压二极管用于稳定电压就是应用它的这一击穿特性。
加在稳压二极管的反向电压增加到一定数值时,形成大的反向电流,此时电压基本不变,称为隧道击穿,这个近似不变的电压称为齐纳电压,对硅稳压二极管而言,稳定电压在5V以下的器件靠齐纳电压工作。
当反向电压比较高时,受强电场作用形成大的反向电流,而电压基本不变,称为雪崩击穿,这一基本不变的电压称为雪崩电压。
对硅稳压二极管而言,稳定电压在7V以上的器件靠雪崩电压工作。
1.稳压二极管U-I特性曲线解说稳压二极管U—I特性曲线,它可以说明稳压二极管的稳压原理。
从图7-34中可以看出,这一特性曲线与普通二极管的U-I特性曲线基本一样。
X轴方向表示稳压二极管上的电压大小,Y轴方向表示流过稳压二极管的电流大小。
从第一象限的曲线可以看出,它同普通二极管的正向特性曲线一样,此时相当于给稳压二极管PN结加正向偏置电压,稳压二极管在进行稳压作用时不用这种偏置方式,这一点与普通二极管明显不同。
从第三象限的曲线可以看出下列三点:(1)在反向电压较低时,稳压二极管截止,它不工作在这一区域。
(2)反向电压增大到U Z时,曲线限陡,说明流过稳压二极管的电流在变化时,稳压二极管两端的电压基本不变,电压是稳定的,稳压二极管正是工作在这一状态下。
换方之,当稳压二极管工作在稳压状态时,稳定电压有很微小的变化,可以引起稳压二极管很大的反向电流变化。
(3)U Z是稳压二极管的稳定电压值,称为稳压值。
不同的稳压二极管,这一稳定电压的大小不同。
稳压二极管的PN结处于反向穿状态时,只要流过这一PN结的工作电流不大于最大稳定电流,稳压二极管就不会损坏。
如果反向电流再增大,则稳压二极管也会损坏。
综上所述,利用稳压二极管构成稳压电路时,必须给稳压二极管的PN结加上反向偏置电压。
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稳压值(V) 6.2
15
27
30
75
…
稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不 变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波 动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压 将基本保持不变。
比较 对照
二极管的特性
1. 普通二极管的特性 2. 稳压二极管的特性 3. 发光二极管的特性 4. 光电二极管的特性 5. 变容二极管的特性
=(13-6)/(5+20) =0.28 KΏ
∴R必须满足： 0.18KΏ<R<0.28 KΏ 选R=220Ώ
常用稳压二极管的型号及稳压值
型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734
稳压值(V) 3.3
3.6
3.9
4.7
5.1
5.6
型 号 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 …
红表笔是(表内电源)负极， 黑表笔是(表内电源)正极。
0
1k
本页有动画设 置,每点击鼠标,
演示一步。
在 R100或 R1k 挡测量
正反向电阻各测量一次, 测量时手不要接触引脚
一般硅管正向电阻为几千欧， 锗管正向电阻为几百欧；反向 电阻为几百千欧。 正反向电阻相差不大为劣质管。
正反向电阻都是无穷大或零 则二极管内部断路或短路。
Izmax=12mA,Izmin=2mA,负载电阻RL=2k,输入电压 ui=12V,限流电阻R=200 。若负载电阻变化范围为 1.5 k ~4 k ,是否还能稳压？
i
iL
R ui DZ
iz UZ RL uO
i
R ui DZ
iL
iz UZ RL
UZW=10V R=200
ui=12V
稳压值的判断：
1.5 k
+
0~30V 连续可调 直流稳压电源
-
被测管
+直
v
流 电
-压
档
例： 稳压二极管的稳压过程。
IR
IZ Io
RL
Io
IR
Vo
IZ IR
Vo
请自行分析当RL↑或VI变化时的情况！
VI
Vo Iz IR UR Vo
例：稳压二极管的应用
已知某稳压二极管的技术数据为：稳压值UZW=10V,
半导体器件的命名方式
第一部分 第二部分
数字
字母
电极数
材料和极性
第三部分
字母(汉拼) 器件类型
第四部分 第五部分
数字 字母(汉拼)
序号
规格号
2— 二极管
A — 锗材料 N型 B — 锗材料 P型 C — 硅材料 N型 D — 硅材料 P型
3— 三极管
A — 锗材料 PNP B — 锗材料 NPN C — 硅材料 PNP D — 硅材料 NPN
解：根据限流电 阻的作用,应有： Rmin>(UImax-Uz)/(Izmax+ILmin) =(UImax-Uz)/(Izmax+Uz/RLmax) =(15-6)/(40+10) =0.18KΏ
Rmax<(UImin-Uz)/(Izmin+ILmax) =(UImin-Uz)/(Izmin+ Uz/RLmix)
变容二极管 隧道二极管 磁敏二极管
稳压二极管
温度效应
二极管
tº
双向击穿二极管
双向二极管 交流开关二极管
体效应二极管
二极管的识别和检测
1.目测判别极性 2.用万用表检测二极管
(1)用指针式万用表检测 (2)用数字式万用表检测 3.用万用表检测稳压二极管
1. 目测判别极性
触丝
半导体片
2. 用万用表检测二极管 (1) 用指针式万用表检测
发光二极管的发光颜色 决定于所用材料,目前有红, 绿,黄,橙,白等色,可以制成 各种形状,如长方型,圆形等。
二.光电二极管
• 光电二极管是远红外 线接受管,是一种光能 与电能进行转换的器 件，它的几种常见外 形如图。
• 光电二极管的伏安特 性:在无光照时,与普通 二极管一样,具有单向 导电性.有光照时,特性 曲线下移,它们分布在 第三,四象限内。
§3 稳压二极管(齐纳二极管)
是一种特殊的面接触型硅二极管
稳压二极管特性曲线
稳压二极管符号
-
稳定 电压
+
UZ
当稳压二极管工作在反 向击穿状态下,且工作电 流IZ在Izmax和 Izmin之间时, 其两端电压近似为常数
I
正向同 二极管
IZmin
U
IZ
稳定 电流
IZmax
用万用表检测稳压二极管
稳压二极管的外型与普通二极管相似,极 性判断方法与普通二极管相同。
当RL=1.5 k时, iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA）
当RL=4 k时, iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA）
课堂
练习
在下图所示稳压电路中，
Uz=6V,Izmax=40mA,Izmin=5mA;UImax= 15V,UImin=13V;RLmin=300Ω,RLmax=60 0 Ω 。试选择限流电阻R.
iD / mA
硅二极管 60
的特性
40
20 –50 –25
0 0 0.04
iD / mA
锗二极管
15
的特性
10
5
– 50 – 25
–0.01 0 0.2 0.4
uD / V
–0.02
温度对二极管 特性的影响
(2) 用数字式万用表检测
本页有动画设 置,每点击鼠 标,演示一步。
红表笔是(表内电源)正极， 黑表笔是(表内电源)负极。
2k 20k 200k
200
2M
20M
在
挡进行测量，当 PN 结完好
且正偏时，显示值为PN 结两端的正
向压降 (V)。
反偏时，显示 。
其它类型二极管
一.发光二极管
发光二极管包括可见光, 不可见光,激光等不同的类 型,这里只对可见光发光二 极管做一简单介绍
uO Izmax=12mA
Izmin=2mA RL=2k (1.5 k ~4 k)
iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）负载变化,但iZ仍在
i= (ui - UZ）/R=（12-10）/0.2=101压（2管mmA仍A和）能2起mA稳之压间作,所用以稳 iZ = i - iL=10-5=5（mA）
P — 普通管 W — 稳压管 Z — 整流管 K — 开关管 U — 光电管 X — 低频小功率管 G — 高频小功率管 D — 低频大功率管 A — 高频大功率管
例：
2CP
2AP
2CZ
2CW
普通硅二极管 普通锗二极管 硅整流二极管 硅稳压二极管
二极管的符号
二极管的一般符号 发光二极管 光电二极管