模电课后习题1.5求详细解答

1.5现有两只稳压管,稳压值分别是6V和8V,正向导通电压为0.7V。试问: (1)若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少? (2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多少?
解:(1)串联相接可得4种:1.4V;14V;6.7V;8.7V。 (2)并联相接可得2种:0.7V;6V。
我想知道是怎么求出来的,附带一些稳压管的性质什么的,因为还是不理解正反向,导通和击穿是什么样的状态

  1.正向是指:P接高电位,N接低电位。

  正向接时,外部电压方向和PN结的内电场方向相反,当电压大于(硅管0.7v,锗管0.3v)时,外部电压抵消了PN结的内电场,消除了PN结,使载流子(空穴与电子)能够正常的流动,这种情况称谓导通。这时候二极管相当于一根导线,和导线的区别是,它需要消耗0.7或0.3的电压,相当于启动电压。

  2.反向是指:N接高电位,P接低电位。

  正向接时,外部电压方向和PN结的内电场方向相同,加强了内电场,增加了PN结的厚度,使载流子无法通过PN结,这种情况称谓截止。这时候二极管相当于一个没有闭合的开关,等于断路。

  如果反向电压过大,这种截止的状态也可能被破坏,使的二极管导电,这种情况叫做击穿。击穿主要指的是击穿共价键,共价键可以理解成两个电子和两个空穴组成的一条绳子,相对比较稳定,但是反向电压过大时,共价键就会被破坏击穿,击穿主要有两种情况:雪崩击穿和齐纳击穿。

  雪崩击穿是由于内电场的增强,使得个别进入到PN结中的电子(空穴)获得巨大的能量从而超高速的运动,在运动过程中当他碰撞到共价键中的电子时,就将能量传递给了原本稳定的其他电子,从而破坏了共价键,产生了更多的电子(空穴)。这样一个撞出两个,两个撞出四个,就像滚雪球一样,最终使的PN结中出现大量的载流子,这时候PN结也就不存在了,二极管也就出现了很大的反向电流。这种击穿是破坏性的,一旦出现这种情况,由于电流的不受控,就会使二极管发热然后被烧坏。

  而齐纳击穿也是由于内电场的增强,破坏了共价键的稳定性。共价键中的电子带负电,空穴带正电,都收到内电场的吸引,但是一般情况下由于共价键的束缚,它们不能够自由移动。但是如果电场强度过大,他们收到吸引力也就越强,最终它们就会挣脱共价键的束缚,成为自由的载流子,向相反方向移动,从而形成二极管的反向电流。这种击穿一般可恢复的,当外部电压消失时,共价键能够再度形成,不会烧坏二极管。

  通过制作工艺控制二极管的掺杂的浓度,可以控制反向电压过大时,是雪崩击穿在先还是齐纳击穿在先。

  3.稳压二极管就是利用齐纳击穿的特性而制作出来的,当反向电压达到一定程度时,先会出现齐纳击穿,在齐纳击穿的情况下,二极管和正向导通的状态相同,区别是启动电压相对较大,不再是0.7V,这个电压就是稳压二极管的稳压值。

  所以稳压二极管可以理解成为正向反向都能导通,正向导通是的压降和普通二极管一样0.7v;反向导通时压降是稳压值。

4.两个稳压管串联电路及稳压值如下图:

5.两个稳压管并联电路及稳压值如下图:

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