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恒流二极管的特性及应用         ★★★ 【字体:

恒流二极管的特性及应用

恒流二极管的特性及应用
作者:佚名    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2007-7-27    


 
 恒流二极管是二极管家族中的一员,其电路符号如图1所示。A为阳极,K为阴极。图2为恒流二极管典型伏安特性曲线.当所加正向电压从0~Us时,电流线性变化。电压在Us~UB之间时,曲线变得平坦,此时的电流即为恒定电流IH。IH一般在50μA~100mA之间。电压超过UB后电流急剧上升,恒流二极管被击穿,所以恒流二极管的工作电压范围通常在Us~UB之间。恒流二极管的反向特性与普通二极管的正向特性是一致的。
    恒流二极管不仅在定时、振荡、波形产生以及信号放大等电路中有广泛的应用,而且还可以用于恒压源的取样电路中。
    图3是用恒流二极管构成的斜坡电压发生器,其输出电压Vout与恒流值IH、电容量C和充电时间t的关系为:Vout=IHt/C
    图4是用恒流二极管构成的交流电流取样电路。若输入电流Im中不仅有交流分量,而且有较大的直流分量,则该电路可以完全取出交流分量,而去掉直流分量的大部分。即:IR=Iin-IH
    一般情况下,可以采用稳压二极管组成恒压(基准)源或取样电路,但稳压二极管的稳定电流较大(一般在5mA以上),而恒流二极管的恒流值可以小至毫安以下甚至几十微安。从而用恒流二极管能够方便地组建低功耗电路。

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    图5是用恒流二极管构成的低功耗恒压(基准)源电路。该电路的输出电压为:Vo=IHR
    图6是用恒流二极管构成的低功耗电压取样电路。若输入电压Vin中不仅有交流分量,而且有较大的直流分量,则该电路可以完全取出交流分量,而去掉直流分量的大部分。即:
    Vout=Vin-RIH
    若要完全去掉直流分量,则可以采用图7所示的桥式电路。其输出为:Vo=Vin-R1IH1-R2IH2
    若用图7的输出连接比较器,则可以组建低功耗电压检测电路。改变R1或R2的大小可以设定不同的检测电压值。若图7的输出连接运算放大器,则可以组建性能良好的低功耗差动放大器电路。
    若想得到稳定度极高的恒定电压(或取样电压),则可以采用恒流二极管和稳压二极管的组合,即用稳压二极管代换图5、图6、图7中的电阻


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