1. 了解稳压二极管的主要参数;
2. 掌握稳压二极管的伏安特性;
3. 掌握双通道示波器的使用方法。
二、实验仪器
1. 交流电压源
2. Ground
3. 普通电阻
4. 虚拟稳压二极管
5. 电流探头
6. 双通道示波器
三、实验原理
1. 稳压二极管的伏安特性
稳压二极管的伏安特性如图1(a)所示。其正向特性为指数曲线,当稳压管外加反向电压的数值大到一定程度时则击穿,击穿区的曲线很陡,几乎平行于纵轴,表现为稳压特性,即稳压二极管工作在反向击穿状态。只要控制反向电流不超过一定值,管子就不会因过热而损坏。稳压管的符号及等效电路如图1(b)所示。
图1 稳压管的伏安特性曲线及等效电路
在等效电路中,二极管D1表示稳压管加正向电压与虽加反向电压但未击穿时的情况,理想二极管D2、电压源UZ和电阻rd的串联支路表示稳压管反向击穿时的等效电路。
2. 稳压管的主要参数
(1)稳定电压UZ:UZ是在规定电流下稳压管的反向击穿电压。
(2)稳定电流IZ:IZ是稳压管正常工作时的参考电流值,电流低于此值时稳压效果变坏,甚至根本不稳压,故常将IZ记作IZmin。
(3)动态电阻rd:,表示DZ在击穿区内的动态电阻。DZ的反向击穿特性越陡,即△UZ越小,rd越小,稳压特性越好。
(4)额定功耗PZM:PZM=IZmaxUZ,即额定功耗等于稳压管的稳定电压与最大稳定电流IZmax的乘积。稳压管的功耗超过此值时,会因结温升过高而损坏。只要不超过稳压管的额定功率,电流越大,稳压效果越好。
(5)限流电阻R:由于稳压管的反向电流小于IZmin时不稳压,大于IZmax时会因为超过额定功率而损坏,所以在稳压管电路中必须串联一个电阻来限制电流,从而保证稳压管正常工作,故称该电阻为限流电阻(图2)。只有在R取值合适时,稳压管才能安全的工作在稳压状态。