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    二極管與電源流串聯(lián)的反應(yīng)

  • 作者:科特翎科技 2019-01-02 15:26 960
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      1.題主的電流源分析
      電流源產(chǎn)生的電流流過正向二極管,此時系統(tǒng)的電壓U為:
      按題主的意思,二極管是所謂“理想的”,因此它的正向電阻為零,于是有:
      現(xiàn)在,我們把二極管反接,又因為二極管是所謂“理想的“,因此二極管的反向電阻為無窮大。于是電流源兩端的電壓為Is與它內(nèi)阻的乘積。
      我們當(dāng)然知道電流源的內(nèi)阻十分巨大,而所謂”理想的“電流源,其內(nèi)阻為無窮大,于是電流源會產(chǎn)生無窮大的電壓來。這個無窮大的電壓加在在二極管上,按道理,二極管會被這無窮大的電壓給擊穿,接著系統(tǒng)又恢復(fù)正常,Is流過擊穿的二極管并流向電阻R。
      我不知道這種所謂的理想狀態(tài)的討論有何意義,恐怕只能滿足學(xué)生的好奇心吧。
      2.實際電流源分析
      設(shè)圖中的電源電壓為24V,穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓為6V。若電阻R1和R2均為10K,它們的分壓是3V,則晶體管基極的電壓為:
      我們知道,晶體管的基射極間電壓為0.6V,因此晶體管發(fā)射極的電壓為:
      設(shè),發(fā)射極電阻Rc的阻值是1.2K,于是,流過發(fā)射極電阻Rc的電流是:
      晶體管T1的集電極電流近似等于發(fā)射極電流,于是晶體管T1的輸出電流為:
      由于晶體管基極的電壓是固定不變的,因此我們知道,晶體管的輸出電流當(dāng)然也不會變化,并且與它的負(fù)載Rc的值無關(guān)。換句話說,此電路就是一個恒流源。
      設(shè),電阻Rc=8.2K,于是它兩端的電壓為2X8.2=16.4V。由此我們知道,晶體管T1的管壓降為:
      這5.2V就是此恒流源能夠?qū)崿F(xiàn)恒流的本錢。
      當(dāng)電阻Rc增大時,它兩端的電壓會增大。例如我們將它的電阻增加到10K,于是晶體管T1的管壓降為:
      我們看到,這里的關(guān)系完全滿足電流源的基本特征:負(fù)載電阻越大,負(fù)載電阻上的電壓當(dāng)然也越大,但此時T1的管壓降已經(jīng)大幅跌落。
      我們知道,當(dāng)晶體管飽和時,它的管壓降是0.3V。據(jù)此,我們來計算一下電阻Rc的最大值是多少:
      如果負(fù)載電阻Rc的阻值變小,例如只有原先的一半左右,即4.2K,又會發(fā)生什么情況?
      我們看到,管壓降增加了。如此看來,若負(fù)載電阻繼續(xù)減小,管壓降還會增加。因此,晶體管的耐壓必須滿足要求,否則會被擊穿。
      我們來看看當(dāng)Rc=0時的管壓降是多少:
      可見,此晶體管的管壓降必須大于21.6V,否則此晶體管會被擊穿。
      通過簡單計算,我們由此得知,恒流源所接的負(fù)載電阻是有范圍限制的。

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