二極管的伏安特性曲線圖解

二極管的性能可用其伏安特性來描述。在二極管兩端加電壓U，然后測出流過二極管的電流I，電壓與電流之間的關(guān)系i=f(u)即是二極管的伏安特性曲線，如圖1所示。

圖1 二極管伏安特性曲線

二極管的伏安特性表達式可以表示為式1-2-1

其中iD為流過二極管兩端的電流，uD為二極管兩端的加壓，UT在常溫下取26mv。IS為反向飽和電流。

1、正向特性

特性曲線1的右半部分稱為正向特性，由圖可見，當(dāng)加二極管上的正向電壓較小時，正向電流小，幾乎等于零。只有當(dāng)二極管兩端電壓超過某一數(shù)值Uon時，正向電流才明顯增大。將Uon稱為死區(qū)電壓。死區(qū)電壓與二極管的材料有關(guān)。一般硅二極管的死區(qū)電壓為0.5V左右，鍺二極管的死區(qū)電壓為0.1V左右。

當(dāng)正向電壓超過死區(qū)電壓后，隨著電壓的升高，正向電流將迅速增大，電流與電壓的關(guān)系基本上是一條指數(shù)曲線。由正向特性曲線可見，流過二極管的電流有較大的變化，二極管兩端的電壓卻基本保持不變。通過在近似分析計算中，將這個電壓稱為開啟電壓。開啟電壓與二極管的材料有關(guān)。一般硅二極管的死區(qū)電壓為0.7V左右，鍺二極管的死區(qū)電壓為0.2V左右。

2、反向特性

特性曲線1的左半部分稱為反向特性，由圖可見，當(dāng)二極管加反向電壓，反向電流很小，而且反向電流不再隨著反向電壓而增大，即達到了飽和，這個電流稱為反向飽和電流，用符號IS表示。

如果反向電壓繼續(xù)升高，當(dāng)超過UBR以后，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為擊穿，UBR稱為反向擊穿電壓。

圖2 二極管的溫度特性

擊穿后不再具有單向?qū)щ娦?。?yīng)當(dāng)指出，發(fā)生反向擊穿不意味著二極管損壞。實際上，當(dāng)反向擊穿后，只要注意控制反向電流的數(shù)值，不使其過大，即可避免因過熱而燒壞二極管。當(dāng)反向電壓降低后，二極管性能仍可能恢復(fù)正常。

3、溫度對二極管伏安特性的影響

溫度升高，正向特性左移，反向特性下移;室溫附近，溫度每升高1℃;正向壓降減少2-2.5mV;室溫附近，溫度每升高10℃，反向電流增大一倍。二極管的溫度特性如圖2所示。