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二极管的特性曲线

2017-05-04 15:33分类:电子元器件 阅读:

 

二极管的单导游电性是二极管的根柢特征。二极管还有别的的一些特性,其间有些特性是咱们把握电子电路作业而有必要了解的知识。

电子器材的特功用够用几种办法来描绘,其一:对应几个纷歧样电压值的电流值进部队表。这些值都将在表中很了解的标明出来。还有十分好的办法即是运用图示的办法,它比数据表格更直观。

用得最为一再的即是伏-安特性曲线。电压为横轴,电流为纵轴。图8-19标明出了十0Ω电阻的伏-安特性曲线,原点是两轴线的交点,在这点,电压和电流的值都是零,即通过电阻的电压值和电流值都是零,由欧姆规则有:

Created by Readiris, Copyright IRIS 2005 I===0A

在横轴为5V 处,曲线通过的点对应纵轴为50mA,通过查询曲线,很简略的找到相应电压的电流值。例如在十V处电流为十0 mA能够用欧姆规则验证:

I===0.1A=十0mA

在图8-19中,通过反向延伸线,咱们能够取得反向电压对应的电流值。反向电压标明为VR而VF就标明正向电压。电压为-5V时,通过电阻的电流为-50mA 负号标明加在电阻两头的电压极性是反向的,因而电流也是反向的。正向电流用IF 标明,而反向电流用IR 标明。

电阻的特性曲线是一条直线,因而,它是一个线性器材。对电阻器特性曲线并不是有必要的,咱们能够通过欧姆规则很简略的得到任何点的数据。

例8-4

图8-19中若电阻值是50Ω,特性曲线是如何的?

I===200mA

曲线将是一条过(0,0),(十,200),(-十,-200)的直线。因而50Ω的电阻对应的曲线的斜率将比十0Ω的电阻对应的曲线斜率要大。

二极管比电阻杂乱得多,它特性曲线不能通过简略的线性方程得到。

数学上能够用下式近似表抵达:当UD ≥十0mV时,近似为:

其间IS称反向饱满电流,UD为二极管端电压,T 为必定温度,,k 是玻尔兹曼常数(8.63×十-5eV/K=1.38×十-23J/K,J为焦耳,式中e电子电荷1.6×十-19库仑),q是电子电荷数。

Created by Readiris, Copyright IRIS 2005

通常二极管的电流也写成,其间,称为热电压(Thermal Voltage)单位为伏。室温即T=300K时,这是一个首要的数值,往后会常常用到它。

图8-20给出了典型PN-结型二极管的特性曲线。留神,它并不是线性的,电压为零时,它不导通,直到有零点几伏的电压才调够开端导通,这个电压是用来抵耗费尽区的。通常锗管导通要0.2V ,硅管导通要0.6V。图8-20中也标明二极管加反向电压时的状况,跟着反向电压的增大,将有少量的反向电流发作,它是由少量载流子发作的漏电流,通常状况下是很小的。通常IR 轴以μA 作为单位,除非有很大的电压加在二极管两头,不然反向电流就没有啥实习含义了。因而,通常VR轴以十V 或十0V作为一个单位。

图8-21比照了硅管和锗管的特性曲线,咱们很了解看到,锗管导通需求比照小的正向电压,这也是它在低压电路时的利益。别的,能够看到,较硅管而言,给定任何电流,它的电压降较小。由于锗是一种较好的导体,所以流过正向电流时有较小的电阻。可是由于硅管的低报价和低漏电流,大大都状况下运用硅管。

图8-21相同也对硅管和锗管在反偏压状况下进行了比照,在合理的VR时,硅管的漏电流十分低,通常小于十-9A,而锗管体现了较大的漏电流,能够抵达微安级,可是若跨过VR的临界值,硅管的反向电流会有一个迅猛的改动,这即是反向击穿电压点。也被称为雪崩电压。当载流子被加快并取得满意的能量与价电子磕碰,并使他们开释,使得载流子发作“雪崩”。致使反向电流极大的添加。

硅管的雪崩电压为50V-十00V,取决于制造技能。假定反向电流在击穿电压下得不到绑缚,二极管就会损坏。通过运用一个可接受安全电压的二极管。能够避免发作雪崩。

图8-22给出了运用二极管的V-A特性曲线查询温度对二极管的影响。温度用℃标明,电路正常作业的温度计划可所以-50℃到十0℃。在底端水银会凝集,而高端即沸水的温度。军用的电路温度计划是-65℃到125℃。由于这个温度计划很大,因而在材料的挑选、商品的制造进程和查验都有必要分外留神。故军用级的器材比通常的工业和商业商品要贵得多。

通过查询8-22的曲线,咱们能够得出定论,跋涉温度,硅的导电性变好。由于跟着温度的添加,正向压降会减小,它的阻抗也会因而而减小。这一点与硅的负温度效应相符合。

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