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二极管限幅

二极管限幅
二极管限幅

2.3 二极管限幅电路

所谓限幅电路是限制信号输出幅度的电路,它能按限定的范围削平信号电压的波形幅度,是用来限制信号电压范围的电路,又称限幅器、削波器等。限幅电路应用非常广泛,常用于整形、波形变换、过压保护等电路。

限幅电路按功能分为上限幅电路、下限幅电路和双向限幅电路三种。上限幅电路在输入电压高于某一上限电平时产生限幅作用;下限幅电路在输入电压低于某一下限电平时产生限幅作用;双向限幅电路则在输入电压过高或过低的两个方向上均产生限幅作用。

1、二极管下限幅电路

在下图所示的限幅电路中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联限幅电路。图中,若二极管具有理想的开关特性,那么,当i u 低于E 时,D 不导通,o u =E ;当u i高于E 以后,D 导通,o u =i u 。该限幅器的限幅特性如图所示,当输入振幅大于E 的正弦波时,输出电压波形见。可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值E 上,所以称这种限幅器为下限幅器。如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。

2、二极管上限幅电路

在下图所示二极管上限限幅电路中,当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时,输出电压将随输入电压而增减;但当输入电压达到或超过上限电压时,输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样,信号幅度即在输出端受到限制。

2.4 稳压二极管电路

1、稳压二极管的基本特性

稳压二极管是一种用特殊工艺制造的面接触型半导体二极管,这种管子的掺杂度高,击穿电压值低,正向特性和普通二极管一样。当反向电压加到某一定值时,反向电流剧增,产生反向击穿,反向击穿特性很陡峭。击穿时通过管子的电流在很大范围内变化,而管子两端的电压却如图(b)所示几乎不变,稳压二极管就是利用这一特性来实现稳压的。

可见,稳压管就是工作在反向击穿状态下的硅二极管,因此,在使用时,稳压管必须反向偏置;另外,稳压管可以串联使用,一般不能并联使用,因为并联有时会因电流分配不匀而引起管

子过载损坏。稳压管的符号如图(a)所示。

2、 二极管稳压电路

稳压管稳压电路如图(a )所示,由稳压管D 和限流电阻R 组成,稳压管在电路中应为反向偏置,它与负载电阻R L 并联后,再与限流电阻串联,属于并联型稳压电路。

同理,如果交流电源电压降低使o U 减小时,电压i U 也减小,因此稳压管的电流z I 显著减小,结果使通过限流电阻R 的电流R I 减小,R I 的减小使R 上的压降减小,结果使负载电压L U 数值有所增加,从而使输出电压基本不变。

(2)电源电压不变:假设电网电压保持不变,负载电阻L R 减小,L I 增大时, 由于电流在R

上的压降升高,输出电压o U 将下降。由于稳压管并联在输出端,由伏安特性可看出,当稳压管两端的电压有所下降时,电流L I 将急剧减小,而R Z L I I I =+,所以R I 基本维持不变,R 上的电压

也就维持不变,从而得到输出基本维持不变。上述稳压过程表示如下:

R L ↓→I L ↑→I R ↑→U O

U O

当负载电阻增大时,稳压过程相反。

3、稳压管稳压电路限流电阻和稳压管的选择

(1)稳压电路中的稳定电压应按负载电压选取,即Z o U U =;如果一个管子的稳压值不够,可以用两个或多个稳压管串联; 稳压管的最大稳定电流max Z I 大致上应该比最大负载电流max L I 大两倍以上,即max Z I ≥2max L I 。

(2)限流电阻R 的大小应该满足两个条件(两种极端情况);首先,当直流输入电压最低(Im in U )而负载电流最大时,流过稳压管的电流应该大于稳压管的稳定电流Z I ,即

由上式得出

注意硅稳压管稳压电路限流电阻和稳压管的选择,同时,当直流输入电压最高(Im ax U )而负载电流最小时,流过稳压管的电流不应该超过稳压管的最大稳定电流max Z I ,即

max

min 0

max 1Z L I I R U U ≤??

即 0

Imax Z max L min

U U R I I ?≥

+

Z

L in I I R

U U ≥??max 0

Im max

Im min max 0Im L Z in

L Z ax I I U U R I I U U +?≤≤+?max

0Im L Z in I I U U R +?≤

限幅器原理

限幅器原理 理想限幅器是一个无记忆的非线性电路。理想限幅器应具有放大和限幅的双重功能,且要求其放大量为无穷大、限幅是瞬时的。通常限幅器是由非线性限幅器件和一个带通滤波器组成,调频波通过它时,首先由非线性器件将其超过限幅电平E的那部分幅度切去,然后经带通滤波器滤出其基波分量,以使输出电压的频率仍和输入的频率一致。实际设计中,我们采用在一个近似中频带宽的限幅器中加入适量的正反馈,就能够明显地改善它的削弱比,起到几级无正反馈但其它结构相同的限幅器的作用. 二极管限幅: 下图所示的限幅电路中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联限幅电路。图中,若二极管具有理想的开关特性,那么,当ui低于E时,D不导通,uO=E;当ui高于E以后,D导通,uO=ui。该限幅器的限幅特性如图2所示,当输入振幅大于E的正弦波时,输出电压波形见图3。可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值E上,所以称这种限幅器为下限幅器。如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。 如将二极管和负载并联,则组成并联限幅器,见图4。图中,当ui高于E时,D导通,uO =E;当ui低于E时,D截止,uO=ui。它的限幅特性如图5所示。显然,这是一个上限幅器。 将上、下限幅器组合在一起,就组成了如图6所示的双向限幅电路,它的限幅特性如图7所示。当输入一个振幅较大的正弦信号时,输出波形见图8。

限幅二极管: 用来做限幅用的二极管称为限幅二极管。所谓限幅,就是将信号的幅值限制在所需要的范围之内。由于通常所需要限幅的电路多为高频脉冲电路、高频载波电路、中高频信号放大电路、高频调制电路等,故要求限幅二极管具有较陡直的U-I特性,使之具有良好的开关性能。从这一点出发,限幅二极管一般均由结型开关二极管2CK*担当;在一些特殊要求的电路中,点接触的检波二极管2AG*或开关二极管2AK*也可以作为限幅二极管完成限幅任务;还有一些需要较大幅值限幅或既需要限幅又需要温度自动补偿的特定电路,稳压二极管作为限幅二极管将会成为唯一正确的选择。 限幅二极管的特点: 1、多用于中、高频与音频电路; 2、导通速度快,恢复时间短; 3、正偏置下二极管压降稳定; 4、可串、并联实现各向、各值限幅; 5、可在限幅的同时实现温度补偿。 大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。限幅电路的作用是把输出信号幅度限定在一定的范围内,亦即当输入电压超过或低于某一参考值后,输出电压将被限制在某一电平(称作限幅电平),且再不随输入电压变化。

限幅与钳位电路分析

欢迎光临实用电子技术网愿你在这里有所收获! 实用电子技术网 返回电子知识 限幅与箝位电路 一、限幅电路 图一是二极管限幅电路,电路(a)是并联单向限同上电路,电路(b)是串联单向限幅电路;电路(C)是双向限幅电路,三种电路的工作原理相同,现以电路(C)说明:分析电路原理时认为二极管的正向电阻Rf为零反向电阻Rr为无限大,当Ui>E1时,D1导通,则Uo=E1;反之,当Ui

图三、任意电平箝位电路 箝位电路可以把信号箝位于某一固定电平上,如图三(a)电路,当输入Ui=0期间,D截止,Uo=-Eo;而当输入Ui突变到Um瞬间,电容C相当短路,输出Uo由-Eo突变至Um,这时D截止,C经R及Eo充电,但充电速度很慢,使Uo随C充电稍有下降;当Ui从Um下降为零瞬间,Uo也负跳幅值Um,此时D导通,C放电很快,因此输出信号起始电平箝位于-Eoo同理,电路(b)的输出信号箝位于Eoo值得注意的是,箝位电路不仅使输出信号的起始电平箝位于某一电平,而且能使输出信号的顶部电平箝位于某一数值,电路元件估算公式如下: -------------------------------------------------式一 式中:Rf、Rr为二极管正向、反向电阻。箝位电路的电容量为: C= ---------------------------------------------------------------式二 式中:C′≤T ρ/3Rs+Rf C″≥100(Tr/R) 其中Tp为输入脉冲信号持续期,Tr为间歇期,Rs为输入信号源内阻。要选用正、反电阻相差大的二极管,如要求变化速度快及反向 恢复时间短,则选硅二极管如2CK型为宜,若要求箝位靠近零电平,则选锗二极管2AK型为合适。

分析稳压二极管的工作原理及其限流电阻的公式推导

分析稳压二极管的工作原理及其限流电阻的公式推导 一、二极管主要参数 在实际应用中选择适当的二极管对电路的设计很重要,不同用途的二极管有不同的结构,有不同的参数要求:不同用途的二极管对二极管参数的要求也不同。二极管的主要参数如下: 1、最大整流电流;二极管的最大整流电流是指在规定测试温度下,二极管允许通过的最大平均大流。二极管在正常工作时,平均工作电流不应超过此值,二则会损坏二极管。 2、最大反向峰值电压:最大反向峰值电压是指在二极管工作时允许承受的最大反向电压 3、最大正向浪涌电流:最大正想浪涌电流时二极管允许流过的过量的正向电流,表示二极管承受非正常工作电流(浪涌电流不是经常出现,只是偶然出现)的能力。一般测试时,规定一个50Hz的浪涌电流。 4、反向电流:指二极管在未击穿是的反向电流(后续会介绍),一般规定在是温度25°C时进行测试。 5、反向恢复时间:当二极管两端电压从正向电压变为反向电压时,理想情况是电流能瞬时截止,但是实际要延迟一段时间,这段时间久成为反向恢复时间。 不同用途的二极管对各种参数的要求不同,表(1-1)和表(1-2)列出了二极管的参数,以供参考 二、极管的种类 二极管的种类有很多,出了普通的二极管和整流二极管外,还有利用特殊工艺制造的具有各种不同用途的二级管,如稳压管(齐纳二极管)、光敏二极管,发光二极管等。 下面,主要介绍的是在电路中最常见的二极管的一种——稳压二极管 三、稳压二极管及其工作原理 我们都知道,二极管加反响偏置电压时,如果反向电压达到UBR,则二极管会产生击穿。击穿时反向电流迅速增加,但是此时二极管两端的电压变化很小。稳压就是根据PN结的这一特性,经特殊工艺制造的。稳压管又称齐纳二极管。使用稳压管可以提供一个较为固定的稳定电压。

二极管限幅

2.3 二极管限幅电路 所谓限幅电路是限制信号输出幅度的电路,它能按限定的范围削平信号电压的波形幅度,是用来限制信号电压范围的电路,又称限幅器、削波器等。限幅电路应用非常广泛,常用于整形、波形变换、过压保护等电路。 限幅电路按功能分为上限幅电路、下限幅电路和双向限幅电路三种。上限幅电路在输入电压高于某一上限电平时产生限幅作用;下限幅电路在输入电压低于某一下限电平时产生限幅作用;双向限幅电路则在输入电压过高或过低的两个方向上均产生限幅作用。 1、二极管下限幅电路 在下图所示的限幅电路中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联限幅电路。图中,若二极管具有理想的开关特性,那么,当i u 低于E 时,D 不导通,o u =E ;当u i高于E 以后,D 导通,o u =i u 。该限幅器的限幅特性如图所示,当输入振幅大于E 的正弦波时,输出电压波形见。可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值E 上,所以称这种限幅器为下限幅器。如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。

2、二极管上限幅电路 在下图所示二极管上限限幅电路中,当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时,输出电压将随输入电压而增减;但当输入电压达到或超过上限电压时,输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样,信号幅度即在输出端受到限制。 2.4 稳压二极管电路 1、稳压二极管的基本特性 稳压二极管是一种用特殊工艺制造的面接触型半导体二极管,这种管子的掺杂度高,击穿电压值低,正向特性和普通二极管一样。当反向电压加到某一定值时,反向电流剧增,产生反向击穿,反向击穿特性很陡峭。击穿时通过管子的电流在很大范围内变化,而管子两端的电压却如图(b)所示几乎不变,稳压二极管就是利用这一特性来实现稳压的。 可见,稳压管就是工作在反向击穿状态下的硅二极管,因此,在使用时,稳压管必须反向偏置;另外,稳压管可以串联使用,一般不能并联使用,因为并联有时会因电流分配不匀而引起管

(仅供参考)二极管限幅电路

2.3二极管限幅电路 所谓限幅电路是限制信号输出幅度的电路,它能按限定的范围削平信号电压的波形幅度,是用来限制信号电压范围的电路,又称限幅器、削波器等。限幅电路应用非常广泛,常用于整形、波形变换、过压保护等电路。 限幅电路按功能分为上限幅电路、下限幅电路和双向限幅电路三种。上限幅电路在输入电压高于某一上限电平时产生限幅作用;下限幅电路在输入电压低于某一下限电平时产生限幅作用;双向限幅电路则在输入电压过高或过低的两个方向上均产生限幅作用。 1、二极管下限幅电路 在下图所示的限幅电路中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联限幅电路。图中,若二极管具有理想的开关特性,那么,当i u 低于E 时,D 不导通,o u =E ;当u i高于E 以后,D 导通,o u =i u 。该限幅器的限幅特性如图所示,当输入振幅大于E 的正弦波时,输出电压波形见。可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值E 上,所以称这种限幅器为下限幅器。如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。 D u u i u O 幅限特性

2、二极管上限幅电路 在下图所示二极管上限限幅电路中,当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时,输出电压将随输入电压而增减;但当输入电压达到或超过上限电压时,输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样,信号幅度即在输出端受到限制。 u u 3、二极管双向限幅电路 将上、下限幅器组合在一起,就组成了如图所示的双向限幅电路。 u E u 2.4稳压二极管电路 1、稳压二极管的基本特性 稳压二极管是一种用特殊工艺制造的面接触型半导体二极管,这种管子的掺杂度高,击穿电压值低,正向特性和普通二极管一样。当反向电压加到某一定值时,反向电流剧增,产生反向击穿,反向击穿特性很陡峭。击穿时通过管子的电流在很大范围内变化,而管子两端的电压却如图(b )所示几乎不变,稳压二极管就是利用这一特性来实现稳压的。 可见,稳压管就是工作在反向击穿状态下的硅二极管,因此,在使用时,稳压管必须反向偏置;另外,稳压管可以串联使用,一般不能并联使用,因为并联有时会因电流分配不匀而引起管

二极管基本电路及其分析方法

§1-4 二极管基本电路及其分析方法 1.4.1 二极管的等效模型 1、二极管的直流模型 1)理想开关模型 2)恒压降模型 3)折线模型 2、二极管的交流小信号模型 当在二极管的工作点上叠加有低频交流小信号电压ud时,只要工作点选择合适,且ud足够小,可以将Q点附近的特性曲线看成是线性的(线性化),则交流电压与电流之间的关系可以用一个电阻rd来表示。 rd——即为工作点处的交流电阻,rd=UT/ID。 注意:小信号模型只能表示交流电压与电流之间的关系,不能反映总的电压与电流的关系。 1.4.2 二极管的应用电路 二极管在低频电路和脉冲电路中常用于整流、限幅、钳位、稳压等波形变换和处理电路,在高频电路中常用于检波、调幅、混频等频率变换电路. 1、整流电路

2、二极管限幅电路 二极管的导通压降为UD=0.7V, (1)|ui|< UD时, D1、D2 都截止,视为开路,输出为uo=ui。 (2)ui> UD时,D1截止,D2导通,输出为uo = 0.7V 。 (3)ui<-UD时,D2截止,D1导通,输出为uo = -0.7V 。 输出电压被限幅在±0.7V之间,是一个双向限幅电路。由于二极管在限幅时并非理想的恒压源,在限幅期间电压仍会有变化,所以二极管限幅为“软限幅”。限幅电路常用作波形变换和保护电路。 3、二极管钳位电路 钳位:把交流信号的顶部或底部固定在某个电位值上。 二极管钳位电路是改变信号直流成分的电路。

(1)ui负半周,二极管导通,uo=uD =0V,导通电阻RD很小, C被充电到ui的峰值。 (2)ui正半周,二极管反偏截止,C无法放电,输出电压为uo=ui+uC=5V。(3)下一个负半周,二极管上的电压为0,二极管截止,输出电压为uO=0V。此后,二极管保持截止状态,电容无法放电,相当于恒压源,输出电压为:uo=ui +2.5V,uo的底部被钳位于0V。

限幅电路

你问的是这个问题吗? 下图:是二极管限幅电路,电路(a)是并联单向限同上电路,电路(b)是串联单向限幅电路;电路(C)是双向限幅电路,三种电路的工作原理相同,现以电路(C)说明:分析电路原理时认为二极管的正向电阻Rf为零反向电阻Rr为无限大,当Ui>E1时,D1导通,则Uo=E1;反之,当Ui

导通,u O s=E;当ui低于E时,D截止,u O=ui。它的限幅特性如图Z1610所示。显然,这是一个上限幅器。 将上、下限幅器组合在一起,就组成了如图Z1611所示的双向限幅电路,它的限幅特性如图Z1612所示。当输入一个振幅较大的正弦信号时,输出波形见图Z1613。 2.三极管限幅器 利用三极管的截止和饱和特性也可构成限幅电路(如图Z1614所示),这类电路还兼有放大作用。为了满足一些较高的技术要求,还可以用集成运放构成限幅电路。 备做一个限幅电路的整理,在学校内学的如下图:

二极管7种应用电路详解

二极管7种应用电路详解之一 许多初学者对二极管很“熟悉”,提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性,说到它在电路中的应用第一反应是整流,对二极管的其他特性和应用了解不多,认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性,就能分析二极管参与的各种电路,实际上这样的想法是错误的,而且在某种程度上是害了自己,因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析,许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外,还有许多特性,很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理,而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路,例如二极管构成的简易直流稳压电路,二极管构成的温度补偿电路等。 9.4.1 二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中,由于电路简单,成本低,所以应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性:二极管导通后其管压降基本不变,对硅二极管而言这一管压降是0.6V 左右,对锗二极管而言是0.2V左右。 如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管,它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。 图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 1.电路分析思路说明 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的,对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。 关于这一电路的分析思路主要说明如下。 (1)从电路中可以看出3只二极管串联,根据串联电路特性可知,这3只二极管如果导通会同时导通,如果截止会同时截止。 (2)根据二极管是否导通的判断原则分析,在二极管的正极接有比负极高得多的电压,无论是直流还是交流的电压,此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出,在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V,VD3的负极接地,这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。由此分析可知,3只二极管VD1、VD2和VD3是在直流工作电压+V作用下导通的。 (3)从电路中还可以看出,3只二极管上没有加入交流信号电压,因为在VD1正极即电路中的A点与地之间接有大容量电容C1,将A点的任何交流电压旁路到地端。 2.二极管能够稳定直流电压原理说明 电路中,3只二极管在直流工作电压的正向偏置作用下导通,导通后对这一电路的作用是稳定了电路中A点的直流电压。 众所周知,二极管内部是一个PN结的结构,PN结除单向导电特性之外还有许多特性,其中

二极管限幅电路实验报告(最新整理)

R u i D u O E t 一、实验目的 实验:设计和探究二极管限幅电路 1、了解限幅电路的构成 2、掌握限幅电路的工作原理和分析方法 3、测量限幅电路的传输特性二、实验仪器 1、双踪示波器 2、直流源 3、函数发生器 4、高频电子线路实验箱三、实验原理和装置图 1、二极管下限幅电路 在下图所示的限幅电路中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联限幅电路。图中, 若二极管具有理想的开关特性,那么,当u i 低于 E 时,D 不导通, u o =E ;当 u i高于 E 以 后,D 导通, u o = u i 。该限幅器的限幅特性如图所示,当输入振幅大于 E 的正弦波时,输 出电压波形见。可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值 E 上,所以称这种限幅器为下限幅器。如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。 D E u i 幅限特性 2、二极管上限幅电路 在下图所示二极管上限限幅电路中,当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时,输出电压将随输入电压而增减;但当输入电压达到或超过上限电压时,输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样,信号幅度即在输出端受到限制。 u i u E R u i u O u O E E t t t

R u i D 1 D2 u O E E t 3、 二极管双向限幅电路 将上、下限幅器组合在一起,就组成了如图所示的双向限幅电路。 u i u E E E E 四、实验内容 1、实验电路图如下图所示。 2、观察输出电压与输入电压的波形并记录,测试输出电压与输入电压的关系,即进行传输特性测试并记录。 3、对结果进行分析,并得出结论五、数据记录 A : -3.751V -2.145V -1.140V 1.340V 2.279 5.525 7.726 B: -2.547V -2.145V -1.139V 1.340V 2.279 5.429 5.563 六、数据处理和实验结论 1. 这些数据都几乎一样,没什么太大差别。 2. 结论:二极管最基本的工作状态是导通和截止两种。 信号幅度比较小时的电路工作状态,即信号幅度没有大到让限幅电路动作的程度,这时限幅电路不工作。 信号幅度比较大时的电路工作状态,即信号幅度大到让限幅电路动作的程度,这时限幅电路工作,将信号幅度进行限制。 第三小组: 时间:2012 年 5 月 10 日星期四 t

稳压二极管工作原理

稳压二极管工作原理 一、稳压二极管原理及特性 一般三极管都是正向导通,反向截止;加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力,二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管,它的正向特性与普通二极管相同,而反向特性却比较特殊:当反向电压加到一定程度时,虽然管子呈现击穿状态,通过较大电流,却不损毁,并且这种现象的重复性很好;只要管子处在击穿状态,尽管流过管子的电在变化很大,而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。 稳压管的型号有2CW、2DW 等系列,它的电路符号如图5-17所示。 稳压管的稳压特性,可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。 稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的,因此,稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压,不同类型稳压管的稳定电压也不一

样,某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如:2CW11的稳压值是3.2伏到4.5伏,其中某一只管子的稳压值可能是3.5伏,另一只管子则可能是4,2伏。 在实际应用中,如果选择不到稳压值符合需要的稳压管,可以选用稳压值较低的稳压管,然后串联几只硅二极管“枕垫”,把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0.6~0.7伏的特点来进行稳压的。因此,二极管在电路中必须正向连接,这是与稳压管不同的。 稳压管稳压性能的好坏,可以用它的动态电阻r来表示: 显然,对于同样的电流变化量ΔI,稳压管两端的电压变化量ΔU越小,动态电阻越小,稳压管性能就越好。 稳压管的动态电阻是随工作电流变化的,工作电流越大,动态电阻越小。因此,为使稳压效果好,工作电流要选得合适。工作电流选得大些,可以减小动态电阻,但不能超过管子的最大允许电流(或最大耗散功率)。各种型号管子的工作电流和最大允许电流,可以从手册中查到。 稳压管的稳定性能受温度影响,当温度变化时,它的稳定电压也要发生变化,常用稳定电压的温度系数来表示,这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏,温度系数为0.095%℃,说明温度每升高1℃,其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能,往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时,需使用具有温度补偿的稳压,如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。 二、稳压二极管稳压电路图 由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5- l9(a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz,并联,R1为限流电阻。

稳压二极管检测

稳压二极管的检测 (1)正、负电极的判别从外形上看,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。 若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大,则说明该二极管已击穿或开路损坏。 (2)稳压值的测量用0~30V连续可调直流电源,对于13V以下的稳压二极管,可将稳压电源的输出电压调至15V,将电源正极串接1只1.5kΩ限流电阻后与被测稳压二极管的负极相连接,电源负极与稳压二极管的正极相接,再用万用表测量稳压二极管两端的电压值,所测的读数即为稳压二极管的稳压值。若稳压二极管的稳压值高于15V,则应将稳压电源调至20V以上。 也可用低于1000V的兆欧表为稳压二极管提供测试电源。其方法是:将兆欧表正端与稳压二极管的负极相接,兆欧表的负端与稳压二极管的正极相接后,按规定匀速摇动兆欧表手柄,同时用万用表监测稳压二极管两端电压值(万用表的电压档应视稳定电压值的大小而定),待万用表的指示电压指示稳定时,此电 压值便是稳压二极管的稳定电压值。 若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低,则说明该二极管的性不稳定。 稳压管常用在整流滤波电路之后,用于稳定直流输出电压的小功率电源设备中。 如图2所示,由R、Dz组成的就是稳压电路,稳压管在电路中稳定电压的原理如下: 只要R参数选得适当,就可以基本上抵消Vi的升高值,因而使Vo基本保持不变。 可见,在这种稳压电路中,起自动调节作用的主要是稳压二极管Dz,当输出电压有较小的变化时,将引起稳压二极管电流Iz的较大变化,通过限流电阻R的补偿作用,保持输出电压Vo基本不变。

限幅器的作用

什么是限幅器 微波限幅器是一种自控衰减器, 是一种功率调制器件。当信号输入功率较小时无衰减通过,当输入功率增大到超过某一值时,衰减会迅速增大,这一功率值称为门限电平,输入功率超过门限电平后,输出功率不再增加。实际工作中,限幅器基本上都是为整机需要而专门设计的。常用于微波扫频信号源或相位检测系统中,使输出信号幅度保持稳定。功率限幅器设计用于通信、遥感、雷达系统和高频仪器领域电子元件的输入保护。它针对不同的工作频率、需承受的微波功率、微波脉冲宽度、占空比等要求进行设计.微波限幅器通常用在接收机的放大器或混频器的前面保护它们,免受强信号的影响而烧毁。在扫频仪或测相系统中可使输出幅度保持恒定。限幅器一般由输入端口和输出端口上的隔直流电容器和集成式二极管限幅器电路组成。集成电路包含着透过50欧姆传输线并联的平面掺杂阻挡层(PDB)或Schottky二极管。限幅器在低输入电平时有很低的插入损耗和线性特性,可提供对瞬态或短时间过载的保护。它们有很低的插入损耗和回波损耗,可为您的设备提供安全保护,避免因过大射频功率、直流电压瞬变或静电放电(ESD)导致损坏。 微波限幅器主要参数定义 1.限幅电平:限幅器开始限幅时的功率值。 2.插入损耗:输入电平低于门限电平时输入信号损耗,一般在-10dBm 下测试。 3.承受功率:能承受的最大输入功率(脉冲功率,脉冲平均功率,连续波功率)。 4.恢复时间:以输入脉冲终止开始,到限幅器损耗比插入损耗大3dB为止的时间。

限幅器原理是什么? 理想限幅器是一个无记忆的非线性电路。理想限幅器应具有放大和限幅的双重功能,且要求其放大量为无穷大、限幅是瞬时的。通常限幅器是由非线性限幅器件和一个带通滤波器组成,调频波通过它时,首先由非线性器件将其超过限幅电平E的那部分幅度切去,然后经带通滤波器滤出其基波分量,以使输出电压的频率仍和输入的频率一致。实际设计中,我们采用在一个近似中频带宽的限幅器中加入适量的正反馈,就能够明显地改善它的削弱比,起到几级无正反馈但其它结构相同的限幅器的作用。 限幅器常用在接收设备的前级,对超过门限的大功率输入信号限幅,起到保护后级敏感电路和器件的作用。限幅器的峰值输入功率是在脉冲调制占空比为1%(脉宽10μS,6GHz 以下;脉宽1μS,6GHz 以上)的条件下测试的结果。插损和驻波比是在输入连续波功率-10dBm的条件下测试的结果。 压缩/限幅器的调整及应用 人类的听感动态范围能承受的最大响度和能感受的最安静声音响度的范围可达100万:1(即106倍)听感的动态范围达120dB。扩声系统声音重放的动态范围由于受电子设备的限制,远比人耳的动态范围小很多。最低声音的响受系统中不相关噪声的限制,使小的声音信号淹没在噪声中而无法听到;最大声音的响度受信号削波的限制,使音乐信号中的特大峰值被“砍头”(削波),不仅

二极管,三极管部分习题集

模拟电子技术部分习题及答案 ——直流稳压电源项目 一、二极管与三极管的基础知识 二极管习题 一、熟悉概念与规律 1.半导体 2.P型半导体 3.N型半导体 4.PN结 5.单向导电性 6.整流二极管 7.稳压二极管 8.发光二极管 9.开关特性 10.三极管 11.三极管的饱合特性 12.三极管的截止特性 13.三极管的放大特性 二、理解与计算题 1.当温度升高时,二极管的正向压降_ 变小,反向击穿电压变小。 2.硅稳压二极管并联型稳压电路中,硅稳压二极管必须与限流电阻串联,此限流电阻的作用是(C——调压限流)。 A、提供偏流 B、仅限流电流 C、兼有限流和调压两个作用 3. 有两个2CW15 稳压管,一个稳压值是8V,另一个稳压值是7.5V,若把两管的正极 并接,再将负极并接,组合成一个稳压管接入电路,这时组合管的稳压值是(B—— 7.5V)。 8V;B、7.5V;C、15.5V 4.稳压管DW稳压值为5.3V,二极管VD正向压降0.7V,当VI 为12V时,DW和VD 是否导通,V0 为多少?R电阻的作用。

答:DW和VD 不导通,V0 为5.3V,R电阻的作用是分压限流。 5.下图中D1-D3为理想二极管,A,B,C灯都相同,试问哪个灯最亮?() 6.在图所示的电路中,当电源V=5V 时,测得I=1mA。若把电源电压调整到V=10V,则电流的大小将_____。 A.I=2mA B.I<2mA C.I>2mA 7.图所示电路,设Ui=sinωt(V),V=2V,二极管具有理想特性,则输出电压Uo 的波形应为图示_______图。 8.图所示的电路中,Dz1 和Dz2 为稳压二极管,其稳定工作电压分别为6V 和7V,且具有理想的特性。由此可知输出电压Uo 为_______。 9.二极管最主要的特性是____________,它的两个主要参数是反映正向特性的 ____________和反映反向特性的____________。 10.图所示是一个输出6V 正电压的稳压电路,试指出图中有哪些错误,并在图上加以改正。

稳压二极管限流电阻计算

第六节特殊二极管 除前面所讨论的普通二极管外,还有若干种特殊二极管,如齐纳二极管、变容二极管、光电子器件(包括光电二极管、发光二极管和激光二极管)等,本节主要讨论齐纳二极管及其应 用。 一、齐纳二极管 齐纳二极管又称稳压二极管,是一种特殊的面接触型硅晶体二极管。由于它有稳定电压的作用,经常应用在稳压设备和一些电子线路中。 稳压二极管的特性曲线与普通二极管基本相似,只是稳压二极管的反向特性曲线比较陡。 稳压二极管的正常工作范围,是在伏安特性曲线上的反向电流开始突然上升的A、B段。这一段的电流,对于常用的小功率稳压管来讲,一般为几毫安至几十毫安。

1、稳压二极管的主要参数 (1)稳定电压Vz 稳定电压就是稳压二极管在正常工作时,管子两端的电压值。这个数值随工作电流和温度的不同略有改变,既是同一型号的稳压二极管,稳定电压值也有一定的分散性,例如2CW14硅 稳压二极管的稳定电压为6~7.5V。 (2)耗散功率PM 反向电流通过稳压二极管的PN结时,要产生一定的功率损耗,PN结的温度也将升高。根据允许的PN结工作温度决定出管子的耗散功率。通常小功率管约为几百毫瓦至几瓦。 (3)稳定电流I Z、最小稳定电流I Zmin、大稳定电流I Zmax 稳定电流:工作电压等于稳定电压时的反向电流; 最小稳定电流:稳压二极管工作于稳定电压时所需的最小反向电流; 最大稳定电流:稳压二极管允许通过的最大反向电流。 2、稳压二极管的应用 稳压管常用在整流滤波电路之后,用于稳定直流输出电压的小功率电源设备中。

如图由R、D z组成的就是稳压电路,稳压管在电路中稳定电压的原理如下: 只要R参数选得适当,就可以基本上抵消V i的升高值,因而使V o基本保持不变。 可见,在这种稳压电路中,起自动调节作用的主要是稳压二极管D z,当输出电压有较小的变化时,将引起稳压二极管电流I z的较大变化,通过限流电阻R的补偿作用,保持输出电压 V o基本不变。 限流电阻R的选择: 1、当I0 = I0min、VI = V Imax时要求: 2、当I0 = I0max、VI = V Imin时要求:

稳压二极管的使用方法《别下》

稳压二极管工作在反向击穿状态时,其两端的电压是基本不变的。利用这一性质,在电路里常用于构成稳压电路。 稳压二极管构成的稳压电路,虽然稳定度不很高,但却具有简单、经济实用的优点,因而应用非常广泛。 在实际电路中,要使用好稳压二极管,应注意如下几个问题。 1、要注意一般二极管与稳压二极管的区别方法。不少的一般二极管,特别是玻璃封装的管,外形颜色等与稳压二极管较相似,如不细心区别,就会使用错误。区别方法是:看外形,不少稳压二极管为园柱形,较短粗,而一般二极管若为园柱形的则较细长;看标志,稳压二极管的外表面上都标有稳压值,如5V6,表示稳压值为 5.6V;用万用表进行测量,根据单向导电性,用X1K挡先把被测二极管的正负极性判断出来,然后用X10K挡,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,测的阻值与X1K挡时相比,若出现的反向阻值很大,为一般二极管的可能性很大,若出现的反向阻值变得很小,则为稳压二极管。 2、注意稳压二极管正向使用与反向使用的区别。稳压二极管正向导通使用时,与一般二极管正向导通使用时基本相同,正向导通后两端电压也是基本不变的,都约为0.7V。从理论上讲,稳压二极管也可正向使用做稳压管用,但其稳压值将低于1V,且稳压性能也不好,一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压,而是用反向击穿特性来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管串联使用,一个利用它的正向特性,另一个利用它的反向特性,则既能稳压又可起温度补偿作用,以提高稳压效果。 3、要注意限流电阻的作用及阻值大小的影响。在稳压二极管稳压电路中,一般都要串接一个电阻R,如图1或2示。该电阻在电路中起限流和提高稳压效果的作用。若不加该电阻即当R=0时,容易烧坏稳压管,稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越大,电路稳压性能越好,但输入与输出压差也会过大,耗电也就越多。 4、要注意输入与输出的压差。正常使用时,稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两端的稳压值,若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值,则电路将失去稳压作用,只有是大于关系时,才有稳压作用,

二极管限幅电路实验报告

实验:设计和探究二极管限幅电路 一、实验目的 1、了解限幅电路的构成 2、掌握限幅电路的工作原理和分析方法 3、测量限幅电路的传输特性 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、直流源 3、函数发生器 4、高频电子线路实验箱 三、实验原理和装置图 1、二极管下限幅电路 在下图所示的限幅电路中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联限幅电路。图中,若二极管具有理想的开关特性,那么,当i u 低于E 时,D 不导通,o u =E ;当u i高于E 以 后,D 导通, o u =i u 。该限幅器的限幅特性如图所示,当输入振幅大于E 的正弦波时,输 出电压波形见。可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值E 上,所以称这种限幅器为下限幅器。如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。 D R E u i u O t E u O u i t E u i u O 幅限特性 2、二极管上限幅电路 在下图所示二极管上限限幅电路中,当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时,输出电压将随输入电压而增减;但当输入电压达到或超过上限电压时,输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样,信号幅度即在输出端受到限制。 D R E u O t E u O u i t E u i

3、 二极管双向限幅电路 将上、下限幅器组合在一起,就组成了如图所示的双向限幅电路。 D1R E u O u i t E u i D2E E t u O E E 四、实验内容 1、实验电路图如下图所示。 2、观察输出电压与输入电压的波形并记录,测试输出电压与输入电压的关系,即进行传输特性测试并记录。 3、对结果进行分析,并得出结论 五、数据记录 A : -3.751V -2.145V -1.140V 1.340V 2.279 5.525 7.726 B: -2.547V -2.145V -1.139V 1.340V 2.279 5.429 5.563 六、数据处理和实验结论 1.这些数据都几乎一样,没什么太大差别。 2.结论:二极管最基本的工作状态是导通和截止两种。 信号幅度比较小时的电路工作状态,即信号幅度没有大到让限幅电路动作的程度,这时限幅电路不工作。 信号幅度比较大时的电路工作状态,即信号幅度大到让限幅电路动作的程度,这时限幅电路工作,将信号幅度进行限制。 第三小组: 时间:2012年5月10日星期四

限幅器原理

限幅器原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

限幅器原理 理想限幅器是一个无记忆的非线性电路。理想限幅器应具有放大和限幅的双重功能,且要求其放大量为无穷大、限幅是瞬时的。通常限幅器是由非线性限幅器件和一个带通滤波器组成,调频波通过它时,首先由非线性器件将其超过限幅电平E的那部分幅度切去,然后经带通滤波器滤出其基波分量,以使输出电压的频率仍和输入的频率一致。实际设计中,我们采用在一个近似中频带宽的限幅器中加入适量的正反馈,就能够明显地改善它的削弱比,起到几级无正反馈但其它结构相同的限幅器的作用 . 二极管限幅: 下图所示的中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联。图中,若二极管具有理想的开关特性,那么,当ui低于E时,D不导通,uO=E;当ui高于E以后,D导通,uO =ui。该限幅器的限幅特性如图2所示,当输入振幅大于E的正弦波时,输出电压波形见图3。可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值E上,所以称这种限幅器为下限幅器。如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。 如将二极管和负载并联,则组成并联限幅器,见图4。图中,当ui高于E时,D导通,uO =E;当ui低于E时,D截止,uO=ui。它的限幅特性如图5所示。显然,这是一个上限幅器。 将上、下限幅器组合在一起,就组成了如图6所示的双向,它的限幅特性如图7所示。当输入一个振幅较大的时,输出波形见图8。 :

用来做限幅用的二极管称为。所谓限幅,就是将信号的幅值限制在所需要的范围之内。由于通常所需要限幅的电路多为高频、高频载波电路、中、高频调制电路等,故要求具有较陡直的U-I特性,使之具有良好的开关性能。从这一点出发,限幅二极管一般均由结型2CK*担当;在一些特殊要求的电路中,点接触的2AG*或2AK*也可以作为限幅二极管完成限幅任务;还有一些需要较大幅值限幅或既需要限幅又需要温度自动补偿的特定电路,作为限幅二极管将会成为唯一正确的选择。 限幅二极管的特点: 1、多用于中、高频与音频电路; 2、导通速度快,恢复时间短; 3、正偏置下二极管压降稳定; 4、可串、并联实现各向、各值限幅; 5、可在限幅的同时实现。 大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。 限幅电路的作用是把输出信号幅度限定在一定的范围内,亦即当输入电压超过或低于某一参考值后,输出电压将被限制在某一电平(称作限幅电平),且再不随输入电压变化。

稳压二极管的用法

稳压二极管的用法(原创) 1N4727 DataSheet 稳压二极管的主要参数[1][2] 1.Vz—稳定电压。 指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别,同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。从上面的datasheet可以知道,1N4727的Vz=3V, 1n4728的Vz=3.3V。 2.IzT—稳定电流。 指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时,稳压管虽并非不能稳压,但稳压效果会变差;高于此值时,只要不超过额定功率损耗,也是允许的,而且稳压性能会好一些,但要多消耗电能。 3.rzJ—动态电阻。 指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变,一般是工作电流愈大,动态电阻则愈小。上面的datashe et可以知道,1N4727在Iz=1mA的时候,rzJ=400Ω。 4.Pz—额定功耗。

由芯片允许温升决定,其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Iz m的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V,Izm为20mA,则该管的Pz为60mWo 5.Ctv—电压温度系数。 是说明稳定电压值受温度影响的参数。例如2CW58稳压管的Ctv 是+0.07%/°C,即温度每升高1°C,其稳压值将升高0.07%。 6.IR—反向漏电流。 指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时,IR=O.1uA;在VR=6V时,IR=10uA。对于稳压二极管来说,稳压二极管的反相就是二极管的正向,即稳压二极管正端接正,负端接负,这样的话与稳压二极管的用法的接法相反,不起稳压作用。 稳压二极管接法 稳压二极管电路限流电阻的选取 R太大,则Ir很小,当Il增大时,稳压管的电流可能减小到临界值以下,失去稳压作用;

限幅电路

限幅放大器电路原理 时间:2009-05-31 17:55:59 来源:资料室作者: 限幅电路(limiter circuit) :去除过高或过低的电压信号,保护电路不因为太高或太低的电压,造成电路工作不正常。利用二极管限幅,是集成电路(Integrated Circuit, IC)设计中常用来保护电路的方法。限幅器采用的方法,可利用二极管的压降,三极管集电极电流截止与饱和或者差动放大器限制电流以及二极管正反向的电阻变化等方法。 s(t)=5sinωt(v) (1)图1即为限幅电路 输入信号: 外加电压小于0.7V的部分:截止状态 因此:I=0,V0=S(t)-IR=S(t) 外加电压高于0.7V的部分:导通且维持导通电压V D(on) = 0.7V 。 图1 (2)图2部分: s(t) > -0.7V:截止状态:V0=S(t)-IR=S(t) s(t) <= -0.7V:导通状态:Vo= -V D(on) =-0.7v →限制Vo大于-0.7V

图2 图3 双向限幅器 (3)见图4,s(t) > 0.7V:D1导通、D2截止Vo= V D(on)=0.7v s(t) < -0.7V:D2导通、D1截止Vo= -V D(on)=-0.7v -0.7V < s(t) < 0.7V:D1/D2皆截止,Vo = s(t) →限制Vo在-0.7V及0.7V之间

图4 (4),见图5 s(t) > Va + 0.7V;D1导通、D2截止Vo = Va+ V D(on)=Va + 0.7v s(t) < -(Vb+0.7V) :D2导通、D1截止Vo = -Vb - V D(on)=-(Vb + 0.7v -(Vb+0.7V) < s(t) < (Va+0.7V) :D1/D2皆截止,Vo = s(t) →限制Vo在-(Vb + 0.7V)及(Va + 0.7V)之间 图5 图6

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