目录
1、什么是二极管
1、1简介
定义:二极管就是半导体材料被封装之后,在PN结两端加上两个正负极引线制作而成
一般二极管符号:
二极管实物:
二极管实物中,有一圈颜色的一端 (例如银色、黑色、蓝色)为负极,另一端为正极
特型:单向导通性(只能从正极流向负极)、伏安特性(电流和电压的关系)
1、2二极管如何使用?
在连接了如图的元器件后进行仿真,运行后,发光二极管没有任何变化,为什么呢??
我们连上万用表后,可以得到各个测试点的值
为什么对应节点电流和电压都有数据,但是元器件没有任何反应?
这是二极管的特性造成的:
1、二极管导通后,它所分的电压值为0.7V,
2、发光二极管导通后所分得的电压值为1-2V,电流值为5-20mA。
也就是说,电源通过二极管,通过发光二极管,通过电阻之后,在二极管上所分的电压值一定是0.7V,通过发光二极管的电压值也一定是1-2V之间,如果发光二极管要被点亮,那它所通过的电流值必须在5-20mA之间,如果大于20mA发光二极管就可能被烧毁
所以如图,此时通过发光二极管的电流为4.85mA,不在5-20mA区间内,所以发光二极管是不可能被点亮的 .。
如图总电压为12V ,二极管分压默认为0.7v,发光二极管从我们测量的值可知分压值为1.66v,所以可以知道电阻分压值为 12-0.7-1.66=9.64v,r=ui,这里我们假设通过的电流为10mA,可以得出电阻为964Ω,修改完电阻值后测试结果如图
可以看到此时发光二极管已经被点亮。
2、什么是稳压二极管
能够稳定一定电压的二极管
2、1实行稳压的条件
1)工作在反击穿状态
(也就是说,稳压二极管在电路中的连接,必须是反向连接
2)反向电压应大于稳压电压
2、2稳压电路
稳压电路时由稳压二极管和电阻一起串联组合成的
搭建稳压电路
稳压电路的电流范围为4-8mA
总结:
1、稳压二极管的使用形式为稳压二极管和电阻进行串联
2、稳压二极管要达到比较好的稳压效果,一定要注意稳压电流的选取
3、在电路应用中要注意串联电阻阻值的选择
部分稳压二极管参数示例:
我们以2cw51为例,它的稳定电流为10mA,也就是说稳压二极管想达到比较好的稳压效果 那他的电流流过稳压二极管取值为10mA;最大稳定电流为71mA,最大功耗为0.25W,所以是不能超过这个0.25W的 ,防止稳压二极管被烧毁。
不同稳压电路的区别
图b为我们典型的稳压电路,图a稳压二极管和电阻的位置进行了交换
那我们如果给它们同样的输入信号,那它们的输出信号是否一样呢?
我们用软件仿真进行测试
我们搭建好电路之后 ,添加函数发生器,并对其进行如下图配置修改,波形修改为三角波,频率设置为1kHz,占空比为50%,振幅修改为6V
连接完函数发生器需要再添加一个示波器
搭建好的电路如图
我们输入信号为红色线条,输出信号为蓝色线条
我们分析一下这个波形,
首先,当U小于3V时我们的稳压管没有达到击穿电压,他在反击穿电路中相当于断开,此时的输出电压就等于R2的电压
当U大于3V时,这时候稳压管已经起到稳压的作用,此时的输出信号,就等于稳压管两端的电压 所以此时的输出信号就为3V
我们看我们的测试结果,通道A为5.0.6V,通道B为3.048V
我们来看一下另一个电路
我们同样的对这个电路连上函数发生器,和示波器
对应的测试波形如图
为什么这个波形和另一个电路波形不一样呢
当信号U小于3V时,此时稳压二极管时不导通的,电路相当于被断开了 ,此时就是有输入信号,但是没有输出信号了 (如下图,有输入没有输出
当我们的电压值U大于3V时 ,此时的稳压二极管已经被击穿了 ,它的稳定的电压值为3V,另外1v分在了电阻上 ,所以该电路稳压二极管对应输入信号 的增加 ,对应的输出也会慢慢的增加