二極管的伏安特性曲線圖解

發(fā)布時間:2024-04-03
二極管的性能可用其伏安特性來描述。在二極管兩端加電壓u,然后測出流過二極管的電流i,電壓與電流之間的關(guān)系i=f(u)即是二極管的伏安特性曲線,如圖1所示。
圖1 二極管伏安特性曲線
二極管的伏安特性表達(dá)式可以表示為式1-2-1
(1)
其中id為流過二極管兩端的電流,ud為二極管兩端的加壓,ut在常溫下取26mv。is為反向飽和電流。
1、正向特性
特性曲線1的右半部分稱為正向特性,由圖可見,當(dāng)加二極管上的正向電壓較小時,正向電流小,幾乎等于零。只有當(dāng)二極管兩端電壓超過某一數(shù)值uon時,正向電流才明顯增大。將uon稱為死區(qū)電壓。死區(qū)電壓與二極管的材料有關(guān)。一般硅二極管的死區(qū)電壓為0.5v左右,鍺二極管的死區(qū)電壓為0.1v左右。
當(dāng)正向電壓超過死區(qū)電壓后,隨著電壓的升高,正向電流將迅速增大,電流與電壓的關(guān)系基本上是一條指數(shù)曲線。由正向特性曲線可見,流過二極管的電流有較大的變化,二極管兩端的電壓卻基本保持不變。通過在近似分析計算中,將這個電壓稱為開啟電壓。開啟電壓與二極管的材料有關(guān)。一般硅二極管的死區(qū)電壓為0.7v左右,鍺二極管的死區(qū)電壓為0.2v左右。
2、反向特性
特性曲線1的左半部分稱為反向特性,由圖可見,當(dāng)二極管加反向電壓,反向電流很小,而且反向電流不再隨著反向電壓而增大,即達(dá)到了飽和,這個電流稱為反向飽和電流,用符號is表示。
如果反向電壓繼續(xù)升高,當(dāng)超過ubr以后,反向電流急劇增大,這種現(xiàn)象稱為擊穿,ubr稱為反向擊穿電壓。二極管
圖2 二極管的溫度特性
擊穿后不再具有單向?qū)щ娦?。?yīng)當(dāng)指出,發(fā)生反向擊穿不意味著二極管損壞。實際上,當(dāng)反向擊穿后,只要注意控制反向電流的數(shù)值,不使其過大,即可避免因過熱而燒壞二極管。當(dāng)反向電壓降低后,二極管性能仍可能恢復(fù)正常。
3、溫度對二極管伏安特性的影響
溫度升高,正向特性左移,反向特性下移;室溫附近,溫度每升高1℃;正向壓降減少2-2.5mv;室溫附近,溫度每升高10℃,反向電流增大一倍。二極管的溫度特性如圖2所示。
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