二极管的动态特性研究

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  摘 要 在电子产品中几乎都要用到二极管,但初学电子的学员在理解其特性和对其有关电路的分析上很容易出错,特别是对它的动态特性很难理解。文章主要通过实验的方法对二极管的动态特性作了全面阐述,以期对二极管乃至所有半导体的学习有所帮助。
  关键词 二极管;二极管的种类;二极管的动态特性;二极管的动态电阻;二极管的伏安曲线
  中图分类号:TM56 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)16-0032-01
  1 二极管的概念及种类
  二极管是晶体二极管的简称,它是只往一个方向传送电流的电子零件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。
  按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。
  根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。
  按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。
  2 二极管的动态特性
  通过实验数据可以得出二极管的正向特性为:当正向电压很低时,正向电流几乎为零,二极管呈现高电阻值,基本上还是处于截止的状态。当正向电压超过二极管开启电压Uon(又称为死区电压)时,电流增长较快,二极管处于导通状态,呈现低电阻值,并且电压升高其电阻值减小。开启电压与二极管的材料和工作温度有关,通常硅管的开启电压为Uon=0.5 V,锗管为Uon=0.1 V。二极管导通后,二极管两端的导通压降很低,硅管为0.6~0.7 V,锗管为0.2~0.3 V。
  3 结论
  通过实验得到二极管的动态伏安特性曲线,对二极管的学习和理解有很大的帮助,对二极管的测量数据和好坏判断能更好地理解。
  参考文献
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