Part 01

要解決的問(wèn)題

我們經(jīng)常會(huì)在一些電路中看到穩(wěn)壓二極管串聯(lián)一個(gè)小信號(hào)二極管使用？這是為什么呢？

穩(wěn)壓二極管的溫度特性有正溫度系數(shù)、負(fù)溫度系數(shù)、正溫度系數(shù)+負(fù)溫度系的組合。何謂正溫度系數(shù)+負(fù)溫度系的組合？其實(shí)就是有些穩(wěn)壓二極管在特定的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)為正溫度系數(shù)，在特定的溫度范圍內(nèi)又表現(xiàn)為負(fù)溫度系數(shù)。這些特性說(shuō)明了穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值受溫度影響很大，換言之要想實(shí)現(xiàn)在寬溫度范圍內(nèi)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值波動(dòng)盡可能小，就需要降低穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值隨溫度的波動(dòng)。

Part 02

應(yīng)對(duì)方案

1.二極管PN結(jié)的負(fù)溫度系數(shù)

二極管的內(nèi)部其實(shí)就是PN結(jié)，正向偏置的P-N結(jié)的電壓會(huì)隨著溫度的升高而降低，所以二極管具有負(fù)溫度系數(shù)。理論上的解釋是溫度升高會(huì)增加半導(dǎo)體中的載流子濃度，從而降低了P-N結(jié)正向偏置的電壓。

2.雪崩擊穿的穩(wěn)壓二極管的正溫度系數(shù)

與二極管PN結(jié)正向偏置溫度特性相反的是，雪崩擊穿電壓高于5伏的P-N結(jié)具有正溫度系數(shù)。這意味著隨著溫度的升高，該P(yáng)-N結(jié)的反向擊穿電壓也會(huì)升高。理論上的解釋是雪崩擊穿是一個(gè)熱激發(fā)現(xiàn)象，隨著溫度的升高，載流子的能量也會(huì)增加，從而增加了擊穿概率和擊穿電壓，進(jìn)而導(dǎo)致反向擊穿電壓升高，也就是穩(wěn)壓值升高。

上面的理論分析你可別看糊涂了，一個(gè)是正向偏置，一個(gè)是反向擊穿，可不一樣，這樣一個(gè)正溫度系數(shù)加一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)得到的結(jié)果就是最小的。因此，可以使用正向偏置二極管和反向偏置穩(wěn)壓二極管的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。

通過(guò)增加二極管來(lái)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，可以在寬溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的穩(wěn)壓輸出。