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作者：胡继胜,齐祥明,刘恒等编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2014-01-01

书籍编号：30467677

ISBN：9787121222368

正文语种：中文

字数：138140

版次：1

所属分类：教材教辅-中职/高职

版权信息

书名：电子技术基础及应用

作者：胡继胜　齐祥明　刘恒

ISBN：9787121222368

版权所有 · 侵权必究

丛书序言

2006年国家先后颁布了一系列加快振兴装备制造业的文件，明确指出必须加快产业结构调整，推动产业优化升级，加强技术创新，促进装备制造业持续稳定发展，为经济平稳较快发展做出贡献，使我们国家能够从世界制造大国成长为世界制造强国、创造强国。党的十八大又一次强调坚持走中国特色新型工业化、信息化道路，推动信息化和工业化深度融合，推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展，加快传统产业转型升级。随着科技水平的迅猛发展，机电一体化技术的广泛应用大幅度地提高了产品的性能和质量，提高了制造技术水平，实现了生产方式的自动化、柔性化、集成化，增强了企业的竞争力，因此，机电一体化技术已经成为全面提升装备制造业、加快传统产业转型升级的重要抓手之一，机电一体化已是当今工业技术和产品发展的主要趋向，也是我国工业发展的必由之路。

随着国家对装备制造业的高度重视和巨大的传统产业技术升级需求，对机电一体化技术人才的需求将更加迫切，培养机电一体化高端技能型人才成为国家装备制造业有效高速发展的必要保障。但是，相关部门的调查现实，机电一体化技术专业面临着两种矛盾的局面：一方面社会需求量巨大而迫切，另外一方面职业院校培养的人才失业人数不断增大。这一现象说明，我们传统的机电一体化人才培养模式已经远远不能满足企业和社会需求，现实呼吁要加大力度对机电一体化技术专业人才培养能力结构和专业教学标准的研究，特别是要进一步探讨培养“高端技能型人才”的机电一体化技术人才职业教育模式，需要不断探索完善机电一体化技术专业建设、教学建设和教材建设。

正式基于以上的现状和实际需求，电子工业出版社在广泛调研的基础上，2012年确立了“高职高专机电一体化专业工学结合课程改革研究”的课题，统一规划，系统设计，联合一批优秀的高职高专院校共同研究高职机电一体化专业的课程改革指导方案和教材建设工作。寄希望通过院校的交流，以及专业标准、教材及教学资源建设，促进国内高职高专机电一体化专业的快速发展，探索出培养“高端技能型人才”机电一体化技术人才的职业教育模式，提升人才培养的质量和水平。

该课题的成果包括《工学结合模式下的高职高专机电一体化专业建设指导方案》和专业课程系列教材。系列教材突破传统教材编写模式和体例，将专业性、职业性和学生学习指南以及学生职业生涯发展紧密结合。具有以下特点：

1.统一规划、系统设计。在电子工业出版社统一协调下，由深圳职业技术学院等二十余所高职高专示范院校共同研讨构建了高职高专机电一体化专业课程体系框架及课程标准，较好地解决了课程之间的序化和课程知识点分配问题，保证了教材编写的系统性和内在关联性。

2.普适性与个性结合。教材内容选取在统一要求的课程体系和课程标准框架下考虑，特别是要突出机电一体化行业共性的知识，主要章节要具有普适性，满足当前行业企业的主要能力需求，对于具有区域特性的内容和知识可以作为拓展章节编写。

3.强调教学过程与工作过程的紧密结合，突破传统学科体系教材的编写模式。专业课程教材采取基于工作过程的项目化教学模式和体例编写，教学项目的教学设计要突出职业性，突出将学习情境转化为生产情境，突出以学生为主体的自主学习。

4.资源丰富，方便教学。在教材出版的同时为教师提供教学资源库，主要内容为：教学课件、习题答案、趣味阅读、课程标准、教学视频等，以便于教师教学参考。

为保证教材的产业特色、体现行业发展要求、对接职业标准和岗位要求、保证教材编写质量，本系列教材从宏观设计开发方案到微观研讨和确定具体教学项目（工作任务），都倾注了职业教育研究专家、职业院校领导和一线教学教师、企业技术专家和电子工业出版社各位编辑的心血，是高等职业教育教材为适应学科教育到职业教育、学科体系到能力体系两个转变进行的有益尝试。

本系列教材适用于高等职业院校、高等专科学校、成人高校及本科院校的二级职业技术学院机电一体化专业使用，也可作为上述院校电气自动化、机电设备等专业的教学用书。

本系列教材难免有不足之处，请各位专家、老师和广大读者不吝指正，希望本系列教材的出版能为我国高职高专机电类专业教育事业的发展和人才培养做出贡献。

“高职高专机电一体化专业工学结合课程改革研究”课题组

2013年6月

前　　言

本书紧扣职业院校“以就业为导向”的办学方针，基于高等职业教育课程改革实践经验和成果编写而成。本书编写在内容上突出知识的系统性与知识的应用性，在目标上突出培养学生的专业能力和可持续发展能力。全书采用任务驱动的编写模式，对课程进行内容选取和序化，使教学内容具有很强的针对性和适用性。从教、学、做相结合的能力本位出发，将“教学做”融为一体，能够在“教”中体现任务驱动，在“学”中体现项目导向，在“做”中体现工学结合。在课程内容总量不减少的情况下，把教学内容融于实践任务中，把基础性的知识传授融于能力训练中。

本书的主要特点如下。

①将原学科体系内容重构，做到两个重构。

●将教材内容重构——考虑到高职学生的学习能力和高职教育应有的特点，力求将课程的系统性与应用性相结合。

●将教材体系重构——全书编写以学习任务形式为主线，每个学习任务包括六大模块：学习目标、核心知识、应用案例、拓展知识、能力训练、练习与思考。

②本书编写过程中参考了众多优秀教材，结合编者教学过程中的经验，对教材内容进行了序化整合，内容选择体现了典型性、实用性，力求突出基本理论，降低教学难度，重视实践技能，强调专业能力。

③应用案例和能力训练内容基本上可作为实际教学的载体，多数被编者在教学实践中成功使用过。

④由于电子技术内容太多，采取“有所为，有所不为”的编写策略。

⑤对于某些理论上是重点、实践上是难点、操作上是盲点（目前学校无此设备）的内容，采取EDA软件仿真操作。

本书由安徽职业技术学院胡继胜教授担任主编，齐祥明和刘恒担任副主编，胡继胜编写了第2、3、5、8、9单元和附录；安庆职业技术学院的齐祥明编写了第1、4单元；安徽职业技术学院的刘恒编写了第6、7单元。安徽职业技术学院杨林国担任本书主审。在编写过程中得到了电子工业出版社的大力支持，同时也参考了许多专家的论著，在此一并表示感谢。

由于时间仓促及编者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请广大读者批评指正，请将问题或意见发至邮箱hjshjs166@163.com。

编　者

2013年8月

单元1　半导体器件

任务1　二极管特性与应用

学习目标

1.知识目标

（1）了解半导体的基本知识，掌握PN结的单向导电性。

（2）掌握普通二极管伏安特性，熟悉其工作特点及主要参数。

（3）掌握稳压二极管、发光与光电二极管的作用并熟悉其工作特点。

（4）理解二极管理想模型、恒压降模型及其应用。

2.能力目标

（1）学会二极管识别与检测的基本办法。

（2）能够对二极管的应用电路进行分析。

（3）掌握特殊二极管的功能与应用特点。

核心知识

1.1　半导体的导电特性

1.1.1　本征半导体的导电特性

在自然界中存在着许多不同的物质，按导电能力的不同，可分为导体、半导体和绝缘体三类。

导体通常指金属导体，其内部存在着大量的自由电子，它们在外电场的作用下做定向运动形成较大的电流，如金属铜、铝等。

绝缘体几乎不导电，是因为其内部几乎没有自由电子，即使有外电场作用也不会形成电流，如橡胶、陶瓷、塑料等。

所谓半导体，就是导电能力介与导体和绝缘体之间的物质。这种导电特性是由它的内部结构和导电机理决定的。常用的半导体材料是硅和锗，纯净的半导体具有晶体结构，所以半导体也称晶体，纯净的半导体又叫做本征半导体。

一般来说，本征半导体相邻原子间存在稳固的共价键，导电能力并不强。但在不同条件下的导电能力却有很大差别。例如以下几种情况的导电特性。

有些半导体（如钴、锰、镍等的氧化物）对温度的反应特别灵敏，在温度升高的条件下，导电能力大大增强，这称为半导体材料的热敏性。利用这种特性可制成热敏电阻等敏感元件。

有些半导体（如镉、铅等的硫化物与硒化物）受到光照时，导电能力也大大增强，没有光照时导电能力像绝缘体一样，这称为半导体材料的光敏性。利用这种特性可制成光敏电阻、光电二极管、光电池等器件。

更重要的是，在本征半导体中掺入微量杂质元素后，其导电能力就可增加几十万乃至几百万倍，利用这种特性可以制成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管、场效应管等。

本征半导体由于导电性差，温度稳定性差，所以，实际上很少用，只有掺杂后才实用。

1.1.2　杂质半导体与PN结

在硅、锗的本征半导体结晶中掺入千万分之一到百万分之一某种杂质元素后，半导体称为杂质半导体。其类型有空穴（P）型半导体和电子（N）型半导体。

1.P型半导体

在硅本征半导体中掺入微量3价元素，例如硼或铟，相对于硅的4个价电子，硼或铟只有3个价电子，所以构成的共价键还缺少一个价电子，形成空穴。

P型半导体的特点：空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。参与导电的主要是带正电的空穴，“P”表示正电的意思，取自英文positive的第一个字母，称为空穴型半导体，简称P型半导体。

2.N型半导体

在硅本征半导体中掺入微量5价元素，例如磷或锑，相对于硅的4个价电子，磷或锑有5个价电子，所以构成的共价键还多余一个价电子成为自由电子。

N型半导体的特点：自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。参与导电的主要是带负电的电子，“N”表示负电的意思，取自英文nagative的第一个字母，称为电子半导体，简称N型半导体。

3.PN结的形成

图1-1　PN结的示意图

在同一块硅片或锗片上进行掺杂工艺处理，使其一部分是P型半导体，另一部分是N型半导体，则在两部分的分界面处就会形成一个特殊的空间电荷区——PN结，如图1-1所示。

由于两区载流子浓度不同，导致扩散运动使正负电荷在交界面处形成一个内电场，方向由N区指向P区。内电场阻碍多数载流子的扩散运动，所以又称阻挡层。内电场有利于少数载流子（P区自由电子和N区空穴）向对方运动，这种在内电场作用下少数载流子有规则的运动称为漂移运动。漂移运动使电荷区变窄，扩散运动使电荷区变宽，当扩散运动和漂移运动达到平衡时，就形成了PN结。

1.1.3　PN结的导电特性原理

1.加正向电压导通

P端接电源的正极，N端接电源的负极，称之为PN结正向偏置。如果在电路中接入灯泡，如图1-2所示，此时灯泡会亮，说明通过PN结的电流较大，PN结如同一个开关合上，呈现很小的电阻，称之为导通状态。

2.加反向电压截止

P端接电源的负极，N端接电源的正极，称之为PN结反向偏置。如果在电路中接入灯泡，如图1-3所示，此时灯泡不亮，PN结如同一个开关打开，呈现很大的电阻，称之为截止状态。当反向电压加大到一定程度，PN结将发生击穿而损坏。

图1-2　灯泡被点亮

图1-3　灯泡未被点亮

综上所述，PN结正向偏置时呈导通状态，正向电阻很小，正向电流很大；PN结反向偏置时呈截止状态，反向电阻很大，反向电流很小，这就是PN结的单向导电性。

1.2　晶体二极管

1.2.1　二极管的的伏安特性

二极管的伏安特性是指加在二极管两端电压和流过二极管的电流之间的关系，用于定性描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线。图1-4所示是某硅二极管的伏安特性曲线。

图1-4　硅二极管伏安特性曲线

1.正向特性

外加正向电压较小时，二极管不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。曲线OA段称为不导通区或死区。一般硅管的死区电压约为0.5V，锗的死区电压约为0.2V，该电压值又称阈值电压。

当外加正向电压超过死区电压时，正向电流开始增加，进入正向导通区，但此时电压与电流不成比例，如AB段。随外加电压的增加正向电流迅速增加，如BC段曲线陡直，伏安关系近似线性，处于充分导通状态。正向导通后，硅管的压降约为0.7V，锗管约为0.3V，称为二极管的“正向压降”。

2.反向特性

二极管承受反向电压时，仅有很小的反向电流流过二极管，称为反向饱和电流（或漏电流），此时二极管工作在反向截止区。如曲线OD段称为反向截止区。实际应用中，反向电流越小说明二极管的反向电阻越大，反向截止性能越好。一般硅二极管的反向饱和电流在几十微安以下，锗二极管则达几百微安，但温度升高，反向电流将随之增加。

当反向电压增大到一定数值时（图1-4中D点），反向电流急剧加大，进入反向击穿区，D点对应的电压称为反向击穿电压。二极管被击穿后电流过大将使管子损坏，因此除稳压管外，二极管的反向电压不能超过击穿电压。反向击穿电压因材料和结构的不同差别较大，如二极管1N4001的反向击穿电压只有50V，而1N4007却达到1000V。

1.2.2　二极管的主要参数

最大整流电流IFM：二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流，通常称为额定工作电流。如果实际工作电流超过该值，则管子会发热而烧坏PN结，使管子永久损坏。

最高反向工作电压URM：为了保证二极管不至于反向而规定的最高反向电压，通常称为额定工作电压。通常取反向击穿电压的1/2～1/3。

反向饱和电流IR：指二极管未进入击穿区的反向电流。其值越小，则二极管的单向导电性越好。通常硅管PN结温度达150°C以上，锗管达90°C以上时，会因反向电流急剧增加而造成热击穿。

最高工作频率fM：指保证二极管正常工作的最高频率。因为二极管的PN结具有结电容，随着频率的升高结电容充放电的影响将突出，将影响PN结单向导电性。一般小电流二极管的fM高达几百MHz，而大电流的整流管仅几kHz。

1.3　特殊二极管

二极管的用途非常广泛，除普通二极管外，还有很多特殊二极管。如稳压二极管、发光二极管、光电二极管、光敏电阻等，现分别介绍如下。

1.3.1　稳压二极管

稳压二极管是由硅材料制成的面结合型晶体二极管，它利用PN结反向击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化的特点，来达到稳压的目的，因为它能在电路中起稳压作用，故称为稳压二极管（又称齐纳二极管，简称稳压管）。

稳压管的伏安特性曲线如图1-5所示，当反向电压达到VZ时，即使电压有一微小的增加，反向电流也会猛增（反向击穿曲线很徒直），这时二极管处于击穿状态，如果把击穿电流限制在一定的范围内，管子就可以长时间在反向击穿状态下稳定工作。稳压管与普通二极管不同之处是其反向击穿是可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以与其配合的电阻往往起到限流的作用。稳压二极管正向工作时，从图1-5中可看出，其正向伏安特性与普通二极管一样，其工作情况也与普通二极管一样。

图1-5　稳压二极管

1.3.2　发光二极管

图1-6　发光二极管

发光二极管，简称为LED（LightEmittingDiode），是由镓（Ga）与砷（As）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。发光二极管与普通二极管一样由一个PN结组成，也具有单向导电性，正向导通时能发出红、绿、黄、橙等单色光，反向截止时不发光，发光二极管具有体积小、反应快、光度强、寿命长等特点。广泛用于各种电子电路、家电、仪表等设备中，以及用于电源指示或数字显示。常用的是发红光、绿光或黄光的单色二极管，其实物图与电气符号如图1-6所示。

发光二极管工作时正向压降在1.4～3V之间，一般几毫安电流就能使其正常发光。不同种类的发光二极管正向电压不同，同颜色的发光二极管正向电压也不一样，发光二极管反向击穿电压约为5V。当电流增加时亮度也会增加，但它们之间不是线性关系，当电流增加到一定值时，发光二极管的亮度变化不大，常用的5mm的发光二极管正向最大电流为25mA，如果电流超过发光二极管的最大正向电流就会将管子烧坏。

根据不同的属性，发光二极管的类型有如下几类。

按其使用材料可分为磷化镓（GaP）发光二极管、磷砷化镓（GaAsP）发光二极管、砷化镓（GaAs）发光二极管、磷铟砷化镓（GaAsInP）发光二极管和砷铝化镓（GaAlAs）发光二极管等多种。

按其封装结构及封装形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线表面封装外，还可分为加色散射封装（D）、无色散射封装（W）、有色透明封装（C）和无色透明封装（T）。

按其封装外形可分为圆形、方形、矩形、三角形和组合形等多种。

1.3.3　光电二极管

光信号在信号传输与存储等环节中应用越来越广泛，如计算机网络、CD-ROM、计算机导航等装置中均采用光电子系统。光电子系统的突出优点是抗干扰能力较强、传送信息量大、传输耗损小且工作可靠。光电二极管是光电子系统中用于光电转换的电子器件。

光电二极管和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但是，在电路中不是用它作为整流元件，而是通过它把光信号转换成电信号。那么，它是怎样把光信号转换成电信号的呢？大家知道，普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。图1-7分别为光电二极管的电气符号、实物图和输出特性曲线。

图1-7　光电二极管

光电二极管的工作区域应在图1-7（c）的第3象限与第4象限，当有光照射时，产生“光电流”，其大小与光照强度成正比。

1.3.4　光敏电阻

光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻，光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。它是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，半导体材料中电子-空穴对增加入射光强，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子-空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。图1-8是光敏电阻的结构图。

图1-8　光敏电阻

应用案例

1.二极管开关电路

图1-9　二极管开关特性应用

如图1-9所示是一种典型的二极管开关电路。电路中的VD1为开关二极管，电感L1和电容C1构成一个LC并联谐振电路。

（1）开关S1断开时，直流电压+V无法加到VD1的正极，这时VD1截止，其正极与负极之间的电阻很大，相当于VD1开路，这样C2不能接入电路，L1只是与C1并联构成LC并联谐振电路。

（2）开关S1接通时，直流电压+V通过S1和R1加到VD1的正极，使VD1导通，其正极与负极之间的电阻很小，相当于VD1的正极与负极之间接通，这样C2接入电路，且与电容C1并联，L1与C1、C2构成LC并联谐振电路。

上述两种状态下，由于LC并联谐振电路中的电容不同，一种情况只有C1，另一种情况C1与C2并联，在电容量不同的情况下LC并联谐振电路的谐振频率不同。所以VD1所在电路的真正作用是控制LC并联谐振电路的谐振频率。

图1-10　光电传输系统

2.光电转换电路

发光二极管的一种重要用途是将电信号变为光信号，通过光缆传输，然后再用光电二极管接收，再现电信号。图1-10为发光二极管发射电路通过光缆驱动光电二极管的电路。在发射端，一个0～5V的脉冲信号通过500Ω的电阻作用于发光二极管LED，这个驱动短路可使LED产生数字光信号，并作用于光缆。由LED发出的光约有20%耦合到光缆。在接收端，传送的光中约有80%耦合到光电二极管，在接收电路的输出端复原出0～5V电平的数字信号。

拓展知识

1.4　二极管电路的简化模型及应用分析

1.4.1　二极管简化模型

二极管简化模型有理想模型、恒压降模型、折线模型和小信号模型共四种，下面分别予以介绍。

1.理想模型

理想模型是指二极管在正向偏置时管压降为0V，而在反向偏置时，认为其电阻无穷大，电流为零。如图1-11（a）所示是理想二极管的V—I特性，其中虚线表示实际二极管的V—I特性。在实际电路工作中，当电源电压远大于二极管压降时，利用此模型近似分析是可行的。图1-11（b）表示的是二极管正向偏置时的电路模型，图1-11（c）表示的是二极管反向偏置时的电路模型。

图1-11　二极管的理想模型

2.恒压降模型

恒压降模型是指二极管导通后，其管压降认为是恒定的，且不随电流而变化，典型值是0.7V。不过，这只有当二极管的电流iD近似等于或大于1mA时才正确，如图1-12所示。

图1-12　恒压降模型

3.折线模型

折线模型认为二极管的管压降不是恒定的，而是随着通过二极管电流的增加而增加的。在模型中用一个电池和一个电阻串联模型来近似，如图1-13所示。这个电池电压大小等于二极管的阈值电压Vth，约为0.5V（硅管）。电阻rD的值由下列公式确定：

图1-13　二极管的折线模型

折线模型适用于信号幅度不能远大于二极管压降的电路，由于二极管的分散性，Vth和rD的值不是固定不变的。

4.小信号模型

小信号模型是指交流电源与直流电源共同作用的电路，分析如图1-14（a）所示电路，当us=0时，二极管的管压降和电流大小对应于图1-14（b）中的Q点的值。Q点称为静态工作点，反映的是二极管工作在直流状态时的情况。当us=Vmsinωt（Vm＜＜VDD），电路的负载线为

图1-14　交、直流共同作用的二极管电路

图1-14（b）中的Q′和Q″对应的就是us值为+Vm和-Vm时二极管的工作点，即在交流小信号作用下，二极管的工作点沿V—I特性曲线在Q′和Q″之间移动，二极管的电压和电流变化量为ΔuD和ΔiD，此时可把二极管V—I特性近似为以Q点为切点的一条直线，其斜率的倒数就是小信号模型的微变电阻rd，小信号模型如图1-15所示。在T=300K时，其大小为

式中ID为静态工作点Q点所对应的直流电流。该模型主要用于二极管正向偏置且二极管压降远大于26mV的条件下。

1.4.2　二极管电路应用分析

二极管应用范围广泛，主要都是利用它的单向导电性。它可用于整流、钳位、限幅、检波、开关等电路中，下面举例说明。

图1-15　小信号模型

1.基本电路

图1-16　例1-1图

例1-1　电路如图1-16所示，利用理想模型、恒压降模型和折线模型求电路中电流ID和电压UO大小，已知rD=140Ω。

解：（1）理想模型

（2）恒压降模型

（3）折线模型

2.钳位电路

二极管的钳位作用是指利用二极管正向导通压降相对稳定，且数值较小（有时可近似为零）的特点，来限制电路中某点的电位。

图1-17　例1-2图

例1-2　在图1-17中，输入端VA=5V，VB=0V，电源电压为+5V，用恒压降模型求输出端F的电位大小，设二极管为硅管。

解：因为VB＜VA，所以VD2优先导通，由于二极管压降VD= 0.7V，则输出VF=0.7V。当VD2导通后，将输出F点电位钳制在0.7V，则VD1反向偏置，处于截止状态。

在这里，VD2起钳位作用，将输出F点电位钳制在0.7V，VD1起隔离作用，将输入端B与输出端F隔离开来。

3.限幅电路

在电子电路中，常用限幅电路对各种信号进行处理。它用来让信号在预置的电平范围内，有选择地传输一部分。限幅电路，又称消波器，利用二极管在外加正向电压超过阈值电压（死区电压）时导通，且导通后管子两端电压基本不变的特点，限制输出电压的幅度。

例1-3　电路如图1-18（a）所示，ui=3sinωt（V），设二极管为硅管，采用恒压降模型分析二极管的限幅作用。

解：由图可知，二极管VD1、VD2的压降只有大于等于0.7V时，两二极管才有可能导通。

图1-18　例1-3图

①当-0.7V≤ui≤0.7V时，VD1、VD2均截止，电路电流为零，电阻R上无电压，所以输出uO=ui。

②当ui≥0.7V时，VD2正偏而导通，VD1反偏而截止，uO=VD2=0.7V。

③当ui≤-0.7V时，VD1正偏而导通，VD2反偏而截止，uO=VD1=-0.7V。

输出波形如图1-18（b）所示。

4.稳压电路

稳压管正常工作的条件有两个：一是必须工作在反向击穿状态（利用正向特性稳压除外），二是稳压管中的电流要在稳定电流和允许的最大电流之间。下面我们分析一个简单的稳压电路。

图1-19　稳压管稳压电路

例1-4　利用稳压管组成的稳压电路

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