二极管的伏安特性详细讲解。
发布时间:2020-09-25
二极管的核心是PN结,它的特性是PN结——单向导通的特性。
正向特性(外加直流电压)
正向特性是二极管正向偏置时电压和电流之间的关系。当二极管两端的直流电压很小时,直流电压产生的外部电场不足以使多重态形成扩散运动。此时二极管实际上并没有很好的导通,这通常被称为“死区”。二极管相当于一个大电阻,正向电流很小。
当直流电压超过一定值时,内部电场大大减弱,在外部电场的作用下,多重态形成扩散运动。此时,正向电流随着直流电压的增加而迅速增加,二极管导通。该电压称为阈值电压(也称为阈值电压),用Vth表示。室温下,硅管的Vth约为0.5V,锗管的Vth约为0.1V.
一旦二极管导通,随着直流电压的轻微增加,正向电流会大大增加。此时二极管的电阻很小,可以认为二极管具有恒压特性。二极管的正向压降硅管约为0.6~0.8V(通常为0.7V),锗管约为0.2~0.3V(通常为0.2V)。
反向特性(施加反向电压)
反向特性是二极管反向偏置时电压和电流之间的关系。反向电压加强了内部电场对多重态扩散的势垒,多重态很难形成电流,但少数载流子在电场作用下漂移,形成小的漂移电流,基本上与反向电压的大小无关。此时反向电流称为反向饱和电流耗尽,二极管呈现高反向电阻,处于关断状态。
反向击穿特性
当反向电压增大到一定值时,反向电流急剧增大,称为二极管反向击穿。此时对应的电压称为反向击穿电压,表示为%R.在实际应用中,反向击穿后的电流应加以限制,以免损坏二极管。
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