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二极管的伏安特性与参数

2016-12-17 17:28:05 | 人围观 | 评论:

1. 伏安特性

正向特性:OA:死区;开启电压:Vth;AB:近似指数规律;BC:近似恒压源;导通电压为Von,二极管正向导电路时,通常要工作在这个区-线性区。

在理想条件下,二极管两端电压和电流关系为:,其中,IS:反向饱和电流,VT:电压的温度当量,室温下VT26mV。

正偏时,,则:

说明,正向电流大约每增加10倍,二极管两端电压只增加60mV。

2.击穿特性

当外加反向电压超过击穿电压时,反向电流急剧增大,称为反向击穿。

齐纳击穿:外加电场将价电子直接从共价键中拉出来,使电子空穴对增多,电流增大。

雪崩击穿:当电场足够强时,载流子的漂移运动被加速,将中性原子中的价电子“撞”出来,产生新的电子空穴对。形成连锁反应,使电流剧增。齐纳击穿多发生在高掺杂的PN结中雪崩击穿多发生在低掺杂的PN结中4V以下为齐纳击穿,7V以上为雪崩击穿,4--7V可两者都有。

3. 温度特性

温度升高时,反向饱和电流增大,正向电流也增大。温度升高10℃,IS约增加1倍,电压减小25mV。

PN结正向电压具有负温度系数

4. 二极管的电容效应

PN结电压变化将引起结区及结外侧载流子数量(电荷量)的变化,这一效应可用结电容Cj来模拟,

正偏时以扩散电容为主(Diffusion),反偏时以垫垒电容为主(Barrier)

(扩散电容):PN结正偏。

少子浓度分布

多子扩散到对方后,成为对方的少子。因此,结边缘有一少子浓度分布曲线。当外加正偏电压增大,浓度分布曲线变化相当于电荷量变化。
(垫垒电容):,PN结反偏。

当PN结外加反向电压增大或减小时,空间电荷区将产生宽窄的改变,这相当于二块平行夹板间隔发生变化,把此时的情况看成平行。





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