齐纳二极管稳压器ADALM2000使用示例

方针

稳压器是一种让负载上的输出电压坚持稳定而不随负载电流改变的电路。例如，负载可所以微控制器体系，这就要求电源电压坚持稳定，即使其电流会跟着体系活动的改变而改变。图1中的齐纳二极管稳压器供给了一种十分简略的方法来将负载电压V_L坚持与齐纳二极管的反向击穿电压相同的值，只需负载电阻R_L坚持在高于某一下限。电压源V_IN和电阻R_S经过戴维宁等效电路模拟了输入电路特性，比方将一个高电压（如120V交流电源）转换为未经调理和滤波的较低直流电压源。

资料

●ADALM2000自动学习模块

●无焊面包板

●1个1 kΩ电阻(R_S)

●1个5 kΩ可变电阻、电位计(R_L)

●一个齐纳二极管（1N4735或相似产品）

辅导

运用1N4735 6.2 V齐纳二极管在无焊面包板上构建图1所示电路。运用AWG1（5 V稳定）和–5 V Vn用户电源作为直流电源V_IN。R_L运用各种固定和可变电阻。

图1.齐纳二极管稳压器

图2.齐纳二极管稳压器面包板电路

程序过程

过程1

关于下列值的R_L，运用Scopy电压表丈量 V_L以监督并陈述负载电压V_L：

u    开路（见图3）

u    10 kΩ（见图4）

u    1 kΩ（见图5）

u    100 Ω（见图6）

图3.R_L = 开路齐纳二极管稳压器波形

图4.R_L = 10 kΩ齐纳二极管稳压器波形

图5.R_L = 1 kΩ齐纳二极管稳压器波形

图6.R_L = 100 Ω齐纳二极管稳压器波形

过程2

用5 kΩ电位计替换负载R_L，并调理电位计以确认V_L坚持在齐纳电压V_Z的10%以内的R_L的最小值。丈量并陈述设置的电位计电阻。该阻值与R_S的值有何联系？

进一步探究

运用过程2所述的操作，运用示波器通道2丈量RS中的电流，并在示波器XY形式下制作齐纳二极管两头电压与电流的联系图，研讨齐纳二极管的电流/电压特性曲线。必须调整水平电压规模和偏移，以将6.2 V击穿电压包含在内。评论您的成果，尤其要评论齐纳二极管与惯例二极管的相似和不同之处。

驱动更大负载电流

正如咱们在图1的简略齐纳二极管稳压器中看到的那样，最大负载电流由电阻R_S决议。别的，相关于最大电流，该电路在较小负载电流下的功率十分低，由于当负载中的电流较小时，额定电流会流入齐纳二极管。相关于如图2所示的稳压电路，增加一个射极跟从器或达林顿射极跟从电流放大器能够大大提高稳压电路的功率。

附加资料

●两个NPN晶体管（2N3904和TIP31）

●两个小信号二极管（1N914或相似元件）

图7.增加一个电流放大器级

辅导

D1运用1N4735 6.2 V齐纳二极管，Q1运用2N3904或TIP31功率晶体管，在无焊面包板上构建图7所示的任一电路。Q2可所以2N3904，D2、D3可所以1N914。

增加二极管D2与齐纳二极管串联，用以部分抵消射极跟从器Q1引起的额定V_BE压降。相似地，在达林顿装备中增加两个二极管（D2、D3），相同用来部分抵消达林顿跟从器的两个V_BE压降。

问题

运用图1所示电路，核算V_L值等于齐纳电压V_Z的20%时的电阻R_L。

作者简介

Doug Mercer于1977年结业于伦斯勒理工学院(RPI)，获电子工程学士学位。自1977年参加ADI公司以来，他直接或直接贡献了30多款数据转换器产品，并具有13项专利。他于1995年被任命为ADI研讨员。2009年，他从全职作业转型，并持续以声誉研讨员身份担任ADI参谋，为“自动学习方案”撰稿。2016年，他被任命为RPI ECSE系的驻校工程师。Antoniu Miclaus现为ADI公司的体系使用工程师，从事ADI教育项目作业，一起为Circuits from the Lab^®、QA自动化和流程办理开发嵌入式软件。他于2017年2月在罗马尼亚克卢日-纳波卡加盟ADI公司。他现在是贝碧思鲍耶大学软件工程硕士项目的理学硕士生，具有克卢日-纳波卡科技大学电子与电信工程学士学位。

Antoniu Miclaus现为ADI公司的体系使用工程师，从事ADI教育项目作业，一起为Circuits from the Lab®、QA自动化和流程办理开发嵌入式软件。他于2017年2月在罗马尼亚克卢日-纳波卡加盟ADI公司。他现在是贝碧思鲍耶大学软件工程硕士项目的理学硕士生，具有克卢日-纳波卡科技大学电子与电信工程学士学位。