二極管的伏安特性及其主要技術(shù)參數(shù)

  一、二極管的伏安特性
  二極管的伏安特性就是加在二極管兩端的電壓與流過二極管的電流之間的關(guān)系。由于二極管由一個PN結(jié)構(gòu)成，因此它的伏安特性也就是PN結(jié)的伏安特性。
  1. 正向伏安特性
  在二極管兩端加上正向電壓，會得到如圖1所示的正向伏安特性。正向伏安特性具有三個特點。
  (1)如圖1所示正向特性中Oa段，當(dāng)二極管加正向電壓比較小時，正向電流幾乎為零。當(dāng)電壓超過某一數(shù)值時，正向電流才明顯增大，此數(shù)值通常稱為死區(qū)電壓，或者稱為閾值電壓，用Ur表示。通常硅管的死區(qū)電壓為0.5V，鍺管的死區(qū)電壓為0.1V。
  (2)如圖1所示正向特性中ab段，當(dāng)正向電壓超過死區(qū)電壓時，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，在這一范圍內(nèi)，正向電流和電壓之間呈指數(shù)關(guān)系。

 
  (3)如圖1所示正向特性中bc段，當(dāng)正向電壓繼續(xù)增加時，正向電流和電壓之間的關(guān)系呈線性。
  二極管處于正向?qū)〞r的壓降很小，一般硅管正向壓降為0.6～0.7V，鍺管的正向壓降為0.2-0.3V。
  2. 反向伏安特性
  在二極管兩端加上反向電壓，會得到如圖1所示的反向伏安特性。反向伏安特性也具有三個特點。
  (1)如圖1所示反向特性中Od段，當(dāng)反向電壓很小時，反向電流也很小。
  (2)如圖1所示反向特性中de段，當(dāng)反向電壓在一定范圍時，隨著電壓的增加，反向電流幾乎不變，此電流稱反向飽和電流，用U_BR表示。
  (3)如圖1所示反向特性中ef段，當(dāng)反向電壓超過某一數(shù)值時，反向電流急劇增加，此時，二極管處于擊穿狀態(tài)，這時的反向電壓稱為反向擊穿電壓，用U_BR表示。
  發(fā)生擊穿后，如果反向電壓很高，反向電流又很大，則消耗在二極管PN結(jié)上的功率就會很大，將超過PN結(jié)允許的耗散功率，產(chǎn)生過多的熱量散發(fā)不出去，使PN結(jié)溫度升高，結(jié)溫升高又使反向電流增大，而電流增大又使結(jié)溫進一步升高，結(jié)果使PN結(jié)因過熱而燒毀這種現(xiàn)象稱為熱擊穿。二極管熱擊穿后，便失去單向?qū)щ娦浴Ｒ虼?，?yīng)避免二極管發(fā)生熱擊穿。
 
  二、二極管的主要技術(shù)參數(shù)
  二極管的參數(shù)是表征二極管的性能及其適用范圍的數(shù)據(jù)，是選擇和使用二極管的重要參考依據(jù)。二極管的主要技術(shù)參數(shù)有下面幾項。
  1. 最大整流電流
  最大整流電流是指二極管長期運行時，允許通過二極管的最大正向平均電流。電流太大，發(fā)熱量超過限度會使PN結(jié)燒壞。在使用時應(yīng)注意，通過二極管的平均電流不能超過規(guī)定的最大整流電流值。
  2.最高反向工作電壓
  最高反向工作電壓是指二極管不被擊穿所允許的最高反向電壓，一般是反向擊穿電壓的1/2～2/3。連使用時，管子上的實際反向電壓不能超過規(guī)定的最高反向工作電壓值。點接觸型二極管的最高反向電壓一般約為數(shù)千伏，而面接觸型二極管的最高反向電壓約為數(shù)百伏。
  3.最大反向電流
  最大反向電流是指二極管加最高反向電壓時的反向電流。反向電流越小，管子的單向?qū)щ娦阅茉胶?。在常溫下，硅管的反向電流一般只有幾微安鍺管的反向電流較大，一般在幾十微安至幾百微安之間。反向電流受溫度影響大，溫度越高，其值越大，故硅管的溫度穩(wěn)定性比鍺管好。
  4.最高工作頻率
  由于PN結(jié)存在結(jié)電容，高頻電流很容易從結(jié)電容通過，從而失去單向?qū)щ娦?。因此?guī)定二極管有一個最高工作頻率。
  除了上述主要參數(shù)之外，還有結(jié)電容、工作溫度等參數(shù)。各種型號的管子的各種參數(shù)，可以在半導(dǎo)體器件手冊中查詢。



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