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文档简介
晶体二极管二极管的结构和电路符号如图:晶体二极管+-一、二极管的伏安特性曲线
二极管的伏安特性与PN结的伏安特性很接近,仅在于阴线的接触电阻、P区的体电阻和N区的体电阻以及表面漏电流造成二者稍有差异。PN结的结电容:Cj=CT+CD
当外加电压变化量为Δu时,电子和空穴的浓度变化如图中实线所示,引起的电子和空穴的变换量分别为ΔQp和ΔQn,从而在N区和P区存储的总电荷为ΔQ=
ΔQp+ΔQn,用扩散电容CD表示这种电容效应。正偏时以CD为主,Cj≈CD
,其值通常为几十至几百pF;反偏时以CT为主,Cj≈CT,其值通常为几至几十pF。
一般用PN结的电流方程描述二极管的伏安特性:击穿Is:反向饱和电流,取决于半导体材料、制作工艺和温度等。室温下为26mV导通电压UD(on)
:正向电压小于导通电压,正向电流很小,当超过时,正向电流明显变化。室温下,硅管UD(on)=(0.5~0.6)V,锗管UD(on)=(0.1~0.2)V。正偏二极管在小电流时,电流与电压为指数关系,电流较大时,P区、N区体电阻和引线接触电阻的作用增强,电流、电压近似呈线性关系。反偏时,对小功率管,未击穿时反向电流仍很小,硅管一般小于,锗管小于几十微安,可近似认为零。1、二极管的导通、截止与击穿二极管对直流和低频信号有很好的单向性。2、二极管的管压降++--电路伏安特性曲线负载线伏安特性曲线电路负载特性
导通时二极管的伏安特性近似垂直,因此认为二极管的压降为二极管的导通电压。
3二极管的电阻:直流电阻和交流电阻1)直流电阻RD
RD:二极管端直流电压UD与流过的直流电流ID之比
正向的RD随工作电流增大而减小。二极管的直流电阻RD不同的Q点具有不同的直流电阻RD。RD的几何意义:Q(ID,UD)点到原点直线斜率的倒数。2)交流电阻rDrD:Q点的电压与电流的微变量之比交流电阻rD与工作电流IDQ成反比,并与温度有关。由二极管的电流方程有:
rD的几何意义:Q(IDQ,UDQ)点处切线斜率的倒数。交流电阻rD
结论:二极管伏安特性是非线性,交、直流电阻均是非线性电阻,即特性曲线上不同点处的交、直流电阻不同,同一点处交流和直流电阻也不相同。当二极管的端电压为u=UDQ+Δu,其电流iD室温下(T=300K):
二、温度对二极管伏安特性的影响测试结果:温度每升高1℃,UD(on)减小约。
测试结果:温度每升高10℃,反向饱和电流IS增大一倍。如果温度为T1时,IS=IS1;温度为T2时,IS=IS2,则T↗本征激发↗少子浓度↗IS↗热电压UT↗↗综合:T↑,反向饱和电流IS作用明显,总体正向电流增加。温度升高,雪崩击穿电压增加,而齐纳击穿电压下降。
二极管是一种非线性电阻(导)元件,在大信号工作时,其非线性主要表现为单向导电性,而导通后所呈现的非线性往往是次要的。
三、晶体二极
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