电子技术项目教程04特殊二极管特性的测试.ppt

电子技术项目教程,主编：徐超明李珍副主编：姚华青王平康章青松,2019/11/23,1,1.4特殊二极管特性的测试实训1-10：稳压管稳压电路的测试1.4.1稳压二极管1.4.2并联型稳压电路1.4.3发光二极管实训1-11：发光二极管特性的测试1.4.4光电二极管1.4.5变容二极管,实训任务1.4特殊二极管特性的测试,2019/11/23,2,实训流程：（1）按图连接电路。（2）电源电压不变时，负载改变时电路的稳压性能。调节RP，使负载分别为100、5.1k、10.1k、20.1k，分别测量下列参数并填表。,实训1-10：稳压管稳压电路的测试,2019/11/23,3,实训流程：（3）负载不变时，电源电压改变时电路的稳压性能。（按表中要求填表）。,实训1-10：稳压管稳压电路的测试,2019/11/23,4,结论：（1）当输入电源电压和负载变化时稳压二极管稳压电路（能够/不能够）实现稳压作用。（2）当稳压电路实现稳压作用时，对输入的电源电压和负载变化的范围（有/没有）限制。,实训1-10：稳压管稳压电路的测试,2019/11/23,5,稳压二极管又名齐纳二极管，简称稳压管，是一种用特殊工艺制作的面接触型硅半导体二极管。,1.4.1稳压二极管,2019/11/23,6,1稳压管的特点杂质浓度比较大，容易发生击穿，其击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化，从而达到稳压的目的。当稳压二极管工作在反向击穿状态下，工作电流Iz在Izmax和Izmin之间变化时，其两端电压近似为常数。,2稳压管正常工作的条件（1）稳压管两端必须加上一个大于其击穿电压的反向电压。（2）必须限制其反向电流，使稳压管工作在额定电流内，如:加限流电阻。,1.4.1稳压二极管,2019/11/23,7,1.4.1稳压二极管,2019/11/23,8,3稳压管的主要参数（1）稳定电压UZ：在规定的稳压管反向工作电流下，所对应的反向工作电压。（2）稳定电流IZ：稳压管工作在稳压状态时，稳压管中流过的电流。稳压管的电流必须位于最小稳定电流IZmin和最大稳定电流IZmax之间。若IZIZmax，稳压管将因过流而损坏。（3）耗散功率PM：指稳压管正常工作时，管子上允许的最大耗散功率。超过此值，管子会因过热而损坏。,1稳压原理当电网电压升高时，UI增大，U0也随之按比例增大，因为U0=UZ，因而，根据稳压管的伏安特性，UZ的增大将使IZ急剧增大，不难看出电压UO将减小。电网电压UIUO(UZ)IZIRIRRUO同理，电网电压降低时，也能使输出电压UO基本稳定。,1.4.2并联型稳压电路,2019/11/23,9,有：,当负载电阻RL减小（即IL增大）时，会导致IR增加，UO（即UZ）下降，根据稳压管伏安特性，UZ的下降使ID急剧减小，从而使IR随之减小。如果参数选择恰当，则可以使IZ-IL，使IR基本不变，从而使UO基本不变。同理，负载电阻RL增大时，也能使UO基本不变。综上所述，在稳压二极管组成的稳压电路中，是利用稳压管所起的电流调节作用，通过限流电阻R上电压或电流的变化进行补偿，来达到稳压的目的。,2019/11/23,10,1.4.2并联型稳压电路,有：,2限流电阻的选择IZminIZIzmax,2019/11/23,11,（1）当输入电压UI为最大，而负载电流最小（负载开路，即IL=0）时:流过稳压管的电流最大，为不损坏管子，流过稳压管子的电流必须小于IZmax，因此限流电阻R不得过小，即下限值为,1.4.2并联型稳压电路,有：,2019/11/23,12,（2）当输入电压UI为最小，而负载电流为最大时流过稳压管的电流最小，为了保证稳压管工作在击穿区（即稳压区），IZ值不得小于IZmin，因此限流电阻R不得过大，即上限值为,式中:,2限流电阻的选择IZminIZIzmax,1.4.2并联型稳压电路,有：,2019/11/23,13,1.4.2并联型稳压电路,【例1-4】有两只稳压管VD1和VD2，其稳定的工作电压分别为5.5V和8.5V，正向导通电压为0.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压值，这两只稳压管应如何连接？并画出各相应的电路图。,2019/11/23,14,1.4.2并联型稳压电路,【例1-4】有两只稳压管VD1和VD2，其稳定的工作电压分别为5.5V和8.5V，正向导通电压为0.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压值，这两只稳压管应如何连接？并画出各相应的电路图。,解：在组成的稳压电路中，稳压管必须串接限流电阻，否则将达不到稳压目的。限流电阻还能起到限流作用，使流过稳压管的电流在规定的范围内。,0.5V,3V,6V,2019/11/23,15,1.4.2并联型稳压电路,【例1-4】有两只稳压管VD1和VD2，其稳定的工作电压分别为5.5V和8.5V，正向导通电压为0.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压值，这两只稳压管应如何连接？并画出各相应的电路图。,解：在组成的稳压电路中，稳压管必须串接限流电阻，否则将达不到稳压目的。限流电阻还能起到限流作用，使流过稳压管的电流在规定的范围内。,9V,14V,实训流程：（1）直接用万用表测量发光二极管的正、反向电阻值，并记录：R正向=，R反向=。（2）连接电路，将滑动变阻器的阻值位于最大，合上开关J1，观察发光二极管的亮度情况。将滑动变阻器的阻值减小，观察发光二极管的亮度变化情况，并记录：。用万用表测出发光二极管的正向压降ULED=，正向电流ILED=。（3）将发光二极管反接，观察此时发光二极管是否发光，并记录：。,1.4.3发光二极管,2019/11/23,16,实训1-11：发光二极管特性的测试,结论：（1）发光二极管正常工作时，其偏置是（正向偏置/反向偏置）。（2）发光二极管的正向电流愈大，发光（愈强/基本不变/愈弱）。,实训1-11：发光二极管特性的测试,2019/11/23,17,发光二极管是一种光发射器件，它通常由磷化稼、砷化稼等化合物半导体制成。当导通的电流足够大时，PN结内电光效应将电能转换为光能。发光颜色有红、黄、橙、绿、白和蓝等，取决于制作管子的材料。,1.4.3发光二极管,2019/11/23,18,发光二极管工作时的导通电压比普通二极管要大，材料不同（发光颜色不同），其工作电压有所不同，一般在1.5V2.3V之间；工作电流一般为几毫安至几十毫安，典型值为10毫安。正向电流愈大，发光愈强。,符号,外形,发光二极管广泛应用电子设备中的指示灯、数码显示器和需要将电信号转化为光信号等场合。,光电二极管又称光敏二极管，是利用二极管的光敏特性制成的光接受器件。光电二极管能将光能转换为电能。,1.4.4光电二极管,2019/11/23,19,为了便于接受光照，光电二极管的管壳上有一个玻璃窗口。当窗口受到光照时，能形成反向电流IRL，实现光电转换。光电二极管的PN结工作在反偏状态，反向电流与照度成正比。,符号,外形,光电二极管广泛应用于光测量、光电控制等领域，如：光纤通信，遥控接收