模拟电路学习-之二极管(稳压管)

1.二极管特性

• 【1】正向特性

  • 当PN接施加正向电压Ud时，当0≤Ud≤Ut时，二极管是不能导通的，因为外部施加的电压还不足以克服内电场对载流子扩散运动所造成的阻力，正向电流几乎为0，这里Ut成为死区电压，通常硅管的死区电压为0.5V，锗管的死区电压为0.1V。

  • 当Ud>=Ut时，此时可以导通了，二极管正向导通时的压降：硅管为0.6V_{0.7V，锗管为0.2V}0.3V （记住吧）

• 【2】反向特性
  这里说击穿电压为Ubr，当二极管反向偏置电压时小于Ubr时，电流是非常小的（微安级别）。当偏置电压超过了Ubr时，电流突然变大，这个时候就击穿了。反向击穿之后，二极管还是能工作的，只要发热功率<耗散功率
  时，PN结是不会烧毁的。稳压二极管就是根据这个特性制作出来的。下图中Uz就是Ubr，这个时候电路工作时不符合安培定律的。


2.稳压管datasheet如何查阅

1）封装和耐温系数

从网上找了一类datasheet：https://wenku.baidu.com/view/6004f6006f1aff00bed51ef4.html
datasheet关键字何意参考链接：https://wenku.baidu.com/view/71ad4013561252d380eb6ebb.html

 图中一开始介绍了这一类稳压管的稳压范围，以及封装信息。 其中上图低端的解释分别是： - 【1】Pd 热耗散功率，当二极管的工作功率大于此功率，则二极管则会烧毁，可以看出这是一个非常重要的指标。 - 【2】Vf 正向偏置电压，图中可以看出看出偏置电压为1.2V时，电流为200ma - 【3】junction temperature：结温，是电子设备中半导体的实际工作温度。在操作中，它通常较封装外壳温度（Case Temperature）高。温度差等于其间热的功率乘以热阻。 - 【4】Storage Temperature：字面意思理解保温，可以发现它和结温是一样的，目前不是考虑的重点

2）详细电压电流系数

这里我们以1N4728为例，来说明上图中都是什么意思：

• 【1】Vz：稳压电压，这里为3.3V
• 【2】Izt：二极管两端电压为3.3V时，测量得到的电流为76ma
• 【3】Zzt： 表示在标称稳压值3.3V 和 标称稳压电流值76ma的情况下，稳压二极管的阻抗，这里为10Ω
• 【4】Zzk：表示稳压二极管反向击穿时的电阻，这里为400Ω
• 【5】Izk：稳压二极管反向击穿时的电流Izk，这里为1ma
• 【6】Ir:稳压二极管加反向电压时的漏电流(其实就是PN施加正向偏置电压)，这里为100uA
• 【7】Vr：当反向电流为Ir时的稳压二极管加反向电压
• 【8】Izm:最大齐纳电流，在击穿状态下，不至于引起二极管永久性破坏的电流，称为齐纳电流，目前来看在击穿状态下，1N4748的最大的齐纳电流为276mA，这些参数，可以在选用元件时，用于确定配套元件的规格。例如，根据齐纳二极管的齐纳电流，可以确定其工作点，以及限流电阻的阻值和功率
• 【9】Irm：浪涌电流，这个是瞬间最大能通过的电流，EMS的一个测试项就有浪涌。

3.实战学习

这里图中需要稳压的电压为13V，这里可以选用1N4743.从上面的表格可以发现。
Izm=69mA(允许通过最大的电流)，13V工作时的电阻为10Ω，工作电流为19ma。
此时只要稳压管工作电流在这个区[19, 69]即可，则电阻R的选择范围是[(U-Ud)/Imax ,(U-Ud)/Imin ]，这里为[(25-13)1000/69,(25-13)1000/19 ] = [173.9, 631.5],中间选个合适的就可以了。