模拟电子技术：二极管与稳压管的伏安特性解析

"本文主要介绍了模拟电子技术基础中的常用公式，包括二极管的伏安特性、直流等效电阻、交流等效电阻以及三极管的电流关系等基础知识。" 在模拟电子技术中，二极管是一种重要的半导体器件，其伏安特性可以用数学表达式来描述。对于二极管，其电流iD与电压uD的关系可以近似表示为iD = (uD - u_sat) / RD，其中u_sat是饱和电压，RD是二极管的直流等效电阻。饱和电压VT与温度有关，VT = kT/q，其中k是玻耳兹曼常数，q是电子电荷量，T是热力学温度。在室温下，VT大约为26mV。二极管的反向饱和电流IR(sat)是当二极管处于反向偏置时流过的微小电流。 直流等效电阻RD定义为UD / ID，它会因二极管的工作状态而改变。使用万用表测量的二极管电阻即为直流电阻，但不同的测量档位会得到不同的结果，因为这取决于二极管的工作点。正向直流电阻通常在几十欧姆到几千欧姆，反向直流电阻则在几十千欧姆到几百千欧姆之间。 交流等效电阻rd是二极管对交流信号的阻抗，它随工作点变化，是非线性的。二极管的交流正向电阻通常在几欧姆到几十欧姆之间。 对于稳压管，其稳定电流IZ应处于最小稳定电流IZmin和最大稳定电流IZmax之间，以确保良好的稳压效果。超过IZmax，稳压管可能会遭受永久性损坏。 在三极管（BJT）的电路分析中，有几个基本的电流关系。集电极电流IC等于注入基区的电流INB和基区自身的电流ICBO之和，IC ≈ INB + ICBO；基极电流IB等于注入发射区的电流IPE减去基区自身的电流ICBO，IB ≈ IPE - ICBO；发射极电流IE等于发射区注入的总电流INE（包含INB和IPE）约等于INE；而发射极电流IE也可以通过IC和IB计算，即IE = IC + IB。另外，基极电流IB和集电极电流IC之间的关系可以表示为IB = α * IE，其中α是发射结的电流增益；而集电极饱和电流IC和基极饱和电流IB的关系是IC = β * IB + ICBO，其中β是共射极电流增益，CEO是集电极开路时的基极电流。 这些公式和概念是理解和设计模拟电子电路的基础，对于学习和应用模拟电子技术至关重要。