一、穩(wěn)壓二極管工作原理

　　穩(wěn)壓管也是一種晶體二極管，它是利用PN結(jié)的擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來(lái)工作的。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中獲得廣泛的應(yīng)用。把這種類型的二極管稱為穩(wěn)壓管，以區(qū)別用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶?chǎng)合的二極管。穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。 ［5］ 穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小。利用這一特性，穩(wěn)壓管在電路中能起穩(wěn)壓作用。因?yàn)檫@種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。其伏安特性見(jiàn)穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來(lái)以便在較高的電壓上使用，通過(guò)串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。

　　三端穩(wěn)壓管嚴(yán)格說(shuō)來(lái)屬于集成電路，將輸出電壓與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓比較后驅(qū)動(dòng)調(diào)整管調(diào)整到穩(wěn)定的一個(gè)數(shù)值。單獨(dú)的元件可用萬(wàn)用表測(cè)量各腳間電阻來(lái)粗略判別是否損壞，最好是接入電路中測(cè)量。電壓調(diào)整率和紋波等指標(biāo)就只有用專業(yè)儀器測(cè)試了。業(yè)余條件下也可用示波器定性檢查。

　　穩(wěn)壓管也是一種晶體二極管，它是利用PN結(jié)的擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來(lái)工作的。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中獲得廣泛的應(yīng)用。我們把這種類型的二極管稱為穩(wěn)壓管，以區(qū)別用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶?chǎng)合的二極管。

　?。?）穩(wěn)定電壓Uz Uz就是PN結(jié)的擊穿電壓，它隨工作電流和溫度的不同而略有變化。對(duì)于同一型號(hào)的穩(wěn)壓管來(lái)說(shuō)，穩(wěn)壓值有一定的離散性。

　　（2）穩(wěn)定電流Iz 穩(wěn)壓管工作時(shí)的參考電流值。它通常有一定的范圍，即Izmin——Izmax。

　?。?）動(dòng)態(tài)電阻rz 它是穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值，如上圖所示，即這個(gè)數(shù)值隨工作電流的不同而改變。通常工作電流越大，動(dòng)態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓性能越好。

　?。?）電壓溫度系數(shù) 它是用來(lái)說(shuō)明穩(wěn)定電壓值受溫度變化影響的系數(shù)。不同型號(hào)的穩(wěn)壓管有不同的穩(wěn)定電壓的溫度系數(shù)，且有正負(fù)之分。穩(wěn)壓值低于4v的穩(wěn)壓管，穩(wěn)定電壓的溫度系數(shù)為負(fù)值；穩(wěn)壓值高于6v的穩(wěn)壓管，其穩(wěn)定電壓的溫度系數(shù)為正值；介于4V和6V之間的，可能為正，也可能為負(fù)。在要求高的場(chǎng)合，可以用兩個(gè)溫度系數(shù)相反的管子串聯(lián)進(jìn)行補(bǔ)償（如2DW7）。

　?。?）額定功耗Pz 前已指出，工作電流越大，動(dòng)態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓性能越好，但是最大工作電流受到額定功耗Pz的限制，超過(guò)Pz將會(huì)使穩(wěn)壓管損壞。

　　穩(wěn)壓管的伏安特性曲線及電阻變化曲線

　　二、三極管工作原理

　　三極管工作必要條件是（a）在B極和E極之間施加正向電壓（此電壓的大小不能超過(guò)1V）；（b）在C極和E極之間施加反向電壓（此電壓應(yīng)比eb間電壓較高）；（c）若要取得輸出必須施加負(fù)載。

　　最后，當(dāng)三極管滿足必要的工作條件后，其工作原理如下：

　?。?） 基極有電流流動(dòng)時(shí)。由于B極和E極之間有正向電壓，所以電子從發(fā)射極向基極移動(dòng)，又因?yàn)镃極和E極間施加了反向電壓，因此，從發(fā)射極向基極移動(dòng)的電子，在高電壓的作用下，通過(guò)基極進(jìn)入集電極。于是，在基極所加的正電壓的作用下，發(fā)射極的大量電子被輸送到集電極，產(chǎn)生很大的集電極電流。

　?。?）基極無(wú)電流流動(dòng)時(shí)。在B極和E極之間不能施加電壓的狀態(tài)時(shí)，由于C極和E極間施加了反向電壓，所以集電極的電子受電源正電壓吸引而在C極和E極之間產(chǎn)生空間電荷區(qū)，阻礙了從發(fā)射極向集電極的電子流動(dòng)，因而就沒(méi)有集電極電流產(chǎn)生。

　　綜上所述，在晶體三極管中很小的基極電流可以導(dǎo)致很大的集電極電流，這就是三極管的電流放大作用。此外，三極管還能通過(guò)基極電流來(lái)控制集電極電流的導(dǎo)通和截止，這就是三極管的開(kāi)關(guān)作用（開(kāi)關(guān)特性）。

　　參見(jiàn)晶體三極管特性曲線2-18圖所示：

　　三、晶閘管工作原理

　　（1）單向晶閘管工作原理

　　單向晶閘管是PNPN閃層結(jié)構(gòu)，形成三個(gè)PN結(jié)，具有陽(yáng)極人、陰極K和控制極G三個(gè)外電極。單向品閘管可等效為PNP，NPN兩個(gè)晶體管組成的復(fù)合管，如圖4-46所示。

　　在陽(yáng)極A之間加上正電壓后，晶閘管并不導(dǎo)通。只有在控制極G加上觸發(fā)電壓時(shí)，VT1、VT2相繼迅速導(dǎo)通，并且互相提供基極電流維持晶閘管導(dǎo)通。此時(shí)即使去掉控制極上的觸發(fā)電壓，晶閘管仍維持導(dǎo)通狀態(tài)，直至所通過(guò)的電流小于晶閘管的維持電流時(shí)，晶閘管才關(guān)斷。

　?。?）雙向晶閘管工作原理

　　雙向晶閘管可以等效為兩個(gè)單向晶閘管反向并聯(lián)，如圖4-47所示。雙向晶閘管可以控制雙向?qū)ǎ虼顺刂茦OG外的另兩個(gè)電極不再分陽(yáng)極、陰極，而稱之為主電極T1、T2。

　　當(dāng)有觸發(fā)電壓加至控制極G時(shí)，雙向晶閘管導(dǎo)通，井在觸發(fā)電壓消失后仍維持導(dǎo)通狀態(tài)，電流既可從T1經(jīng)過(guò)VS2流向T2，又可從T2經(jīng)過(guò)VS1流向Tl。當(dāng)電流小于晶閘管的維持電流時(shí)晶閘管關(guān)斷。

　?。?）可關(guān)斷晶閘管工作原理

　　普通單向或雙向晶閘管導(dǎo)通后控制極即不起作用，要關(guān)斷晶閘管必須切斷電源，使流過(guò)晶閘管的正向電流小于維持電流IH可關(guān)斷品閘管的特點(diǎn)是可以通過(guò)控制極關(guān)斷，克服了上述缺陷。當(dāng)可關(guān)斷晶閘管控制極G加上正脈沖電壓時(shí)晶閘管導(dǎo)通，當(dāng)控制極G加上負(fù)脈沖電膚日寸晶閘管關(guān)斷，如圖4-48所示。

　　四、三端穩(wěn)壓集成電路工作性能測(cè)試電路

　　在三端穩(wěn)壓器的①、②腳加上直流電壓（圖中是用可調(diào)的直流電源G），加時(shí)一定要注意G的極性，Ui應(yīng)比穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓值U。至少要高2V，但最高不可超過(guò)35V。將萬(wàn)用表打在直流電壓擋，測(cè)量穩(wěn)壓器的③腳與②腳之間的電壓值，則為該穩(wěn)壓器的穩(wěn)定電壓。

　　五、穩(wěn)壓二極管工作性能速測(cè)電路

　　如上圖，VT1、VT2等組成無(wú)穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器，其振蕩頻率由C1、R2、R3、C2等決定。本振蕩器周期在4秒左右。當(dāng)VT2輸出高電平時(shí)，經(jīng)VD整形，VT3導(dǎo)通，并通過(guò)發(fā)光二極管H1、電阻R6限流，觸發(fā)雙向晶閘管VS。正常的晶閘管VS立即導(dǎo)通，發(fā)光二極管H2發(fā)光；

　　當(dāng)VT2輸出為低電平時(shí)，VD、VT3截止，VS截止，H2不亮。H1、H2同步閃爍，證明晶閘管是好的；若H1閃爍而H2總是熄滅的，表示VS內(nèi)部斷路；當(dāng)H2常亮，則說(shuō)明VS內(nèi)部擊穿；

　　當(dāng)H1、H2都不閃爍，表明VT1、VT2電路不起振。此電路也可測(cè)量二極管，測(cè)量時(shí)將二極管正極插入X1，負(fù)極插入X2，H2亮則待測(cè)管是好的；反向再插，H2應(yīng)不亮。這個(gè)電路還可測(cè)量三極管。

　　將三極管的基極插入X3，發(fā)射極插入X2，集電極插入X1，如果正常，則H1、H2同步閃爍。

　　六、三極管工作性能速測(cè)電路

　　圖中，HFC9300為音樂(lè)集成電路，內(nèi)存一支歌曲。BL為喇叭，S為觸發(fā)開(kāi)關(guān)。

　　VTx為一只待測(cè)三極管，將它插進(jìn)插座，且將管腳的集電極進(jìn)“c”，基極插進(jìn)“b”，發(fā)射極插進(jìn)“e”。

　　假如VTx是好管， BL則會(huì)播放出一支動(dòng)聽(tīng)的歌曲；若VTx是壞管，則鴉雀無(wú)聲。

　　七、單結(jié)構(gòu)晶體管工作性能速測(cè)電路

　　被測(cè)單結(jié)晶體管VBT（設(shè)：BT33）與R3、C2組成張弛振蕩器。VBT在導(dǎo)通時(shí)，三極管VT1通過(guò)偏置電阻R2獲得偏置電流（此時(shí)S1斷開(kāi)，S2閉合），發(fā)光二極管H1發(fā)光。+10V電源 通過(guò)R3經(jīng)VD2向C2充電。

　　電壓表V可以丈量出C2兩真?zhèn)€電壓會(huì)隨著時(shí)間的推移在不斷上升，E端電位達(dá)到VBT的峰值電壓時(shí)，VBT的E～B1間便自動(dòng)導(dǎo)通，電容C1上的電壓經(jīng)E～B1放電，使三極管VT1的發(fā)射結(jié)受反偏截止，H1熄滅。

　　假如被測(cè) 單結(jié)晶體管VBT是好的，電容C1就會(huì)周而復(fù)始地充電放電，H1就會(huì)明暗交替地閃光。若是H1一直亮著，可將VBT的B1、B2腳調(diào)換檢測(cè)（這樣也便于正確區(qū)分出Bl、B2管腳），要不然則此單節(jié)晶體管是壞管。

　　八、晶閘管工作性能速測(cè)電路

　　將待測(cè)二極管VD插進(jìn)如圖所示電路的插座X1、X2，穩(wěn)壓電源向VD加上反向擊穿電壓，從電壓表V上就可讀出該管的穩(wěn)定電壓值Uz，從串聯(lián)在電路中的毫安表mA以上，則可讀出穩(wěn)定工作時(shí)的電流值。調(diào)整電位器RP，mA表的指示值也隨之變化。此時(shí)觀察電壓表的變化，以穩(wěn)壓值Uz變化越小越好。