Part 01

要解決的問題

我們經(jīng)常會在一些電路中看到穩(wěn)壓二極管串聯(lián)一個小信號二極管使用？這是為什么呢？

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

Part 02

應(yīng)對方案

1.二極管PN結(jié)的負溫度系數(shù)

二極管的內(nèi)部其實就是PN結(jié)，正向偏置的P-N結(jié)的電壓會隨著溫度的升高而降低，所以二極管具有負溫度系數(shù)。理論上的解釋是溫度升高會增加半導(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-N結(jié)的反向擊穿電壓也會升高。理論上的解釋是雪崩擊穿是一個熱激發(fā)現(xiàn)象，隨著溫度的升高，載流子的能量也會增加，從而增加了擊穿概率和擊穿電壓，進而導(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，一個是正向偏置，一個是反向擊穿，可不一樣，這樣一個正溫度系數(shù)加一個負溫度系數(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)壓二極管的組合來實現(xiàn)溫度補償。

通過增加二極管來進行溫度補償，可以在寬溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定的穩(wěn)壓輸出。