击穿
外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临
界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿
而引起过热,则单向导电性不一定会被破坏,在撤除外加电压后,其性能仍可恢复,否则
二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管因为灯
丝的热损耗,效率比晶体二极管低,所以现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路
中起着重要的作用,它是诞生早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。
二极管的管压降:硅二极管(不发光类型)正向管压降0.7V,锗管正向管压降为0.3V,发光二
极管正向管压降会随不同发光颜色而不同。主要有三种颜色,具体压降参考值如下:红色发光
二极管的压降为2.0--2.2V,发光二极管的压降为1.8—2.0V,绿色发光二极管的压降为
3.0—3.2V,正常发光时的额定电流约为20mA
二极管的电压与电流不是线性关系,所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。
二极管的正负二个端子。正端A称为阳极,负端K ;称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向移
动。一些初学者容易产生这样一种错误认识:“半导体的一‘半’是一半的‘半’;而二极管
也是只有一‘半’电流流动(这是错误的),所有二极管就是半导体 ;”。其实二极管与半
导体是完全不同的东西。我们只能说二极管是由半导体组成的器件。半导体无论那个方向都能
流动电流。
二极管主要的特性是单向导电性,其伏安特性曲线。
⒈正向特性
当加在二极管两端的正向电压(P为正、N为负)很小时(锗管小于0.1伏,硅管小于0.5伏),
管子不导通,处于“截止”状态,当正向电压超过一定数值后,管子才导通,电
二极管伏安特性曲线
二极管伏安特性曲线
压再稍微,电流急剧暗加(见曲线I段)。不同材料的二极管,起始电压不同,硅管为
0.5-0.7伏左右,锗管为0.1-0.3左右。
⒉反向特性
二极管两端加上反向电压时,反向电流很小,当反向电压逐渐增加时,反向电流基本保持不变
,这时的电流称为反向饱和电流(见曲线Ⅱ段)。不同材料的二极管,反向电流大小不同,硅
管约为1微安到几十微安,锗管则可高达数百微安,另外,反向电流受温度变化的影响很大,
锗管的稳定性比硅管差。
⒊击穿特性
当反向电压增加到某一数值时,反向电流急剧,这种现象称为反向击穿。这时的反向电压
称为反向击穿电压,不同结构、工艺和材料制成的管子,其反向击穿电压值差异很大,可由1
伏到几百伏,甚达数千伏。
⒋频率特性
由于结电容的存在,当频率高到某一程度时,容抗小到使PN结短路。导致二极管失去单向导电
性,不能工作,PN结面积越大,结电容也越大,越不能在高频情况下工作。
反向性
外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。
由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二极
管的反向饱和电流受温度影响很大。一般硅管的反向电流比锗管小得多,小功率硅管的反向饱
和电流在nA数量级,小功率锗管在μA数量级。温度升高时,半导体受热激发,少数载流子数
目增加,反向饱和电流也随之增加
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