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二极管的特性

分类: 电子电器检测来源:优制网作者:优制网发布时间:2016-11-17关键字:二极管  特性  检测
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由于二极管的核心是PN结,因此二极管的特性呈单向导电性,为了更准确更全面地理解二极管的单向导电性,可形象地用曲线来描述。加在二极管两端的电压U与流过二极管的电流I的关系曲线称为伏安特性曲线。

  ▼点接触型二极管,它的特点是结面积小,因而结电容小,适用于高频工作,但不能通过很大的电流。主要应用于小电流的整流和高频时的检波、混频等。

  ▼面接触型二极管,它的特点是结面积大,因而结电容大,适用于低频工作,可以通过很大的电流。主要应用于大电流的整流等。

  ◆ 二极管的特性与参数

  由于二极管的核心是PN结,因此二极管的特性呈单向导电性,为了更准确更全面地理解二极管的单向导电性,可形象地用曲线来描述。加在二极管两端的电压U与流过二极管的电流I的关系曲线称为伏安特性曲线。

  二极管的伏安特性

  按制造材料不同,二极管主要硅管和锗管。

  (1)正向特性

  OA段:不导电区或称死区。在这一区间内,虽然加有正向电压,但由于正向电压值很小,外电场不能完全抵消PN结的内电场,二极管呈现一个大电阻,使得正向电流几乎为零,把A点对应的正向电压值称为门坎电压,也称死区电压,一般硅管约为0.5V,锗管约为0.1V。

  AB段:正向导通区,当正向电压超过死区电压时,这时二极管呈现很小的电阻。电流随之迅速增大,二极管正向导通,这时二极管两端的电压值几乎不随电流的增大而变化。这个电压称为正向压降,硅管约为0.7V,锗管约为0.3V

  (2)反向特性

  OC段:反向截止区。当二极管两端施加反向电压时,此时由于少子的漂移作用,形成反向饱和电流IS,反向电流很小。硅管的反向电流为几微安以下,锗管达几十至几百微安。

  CD段:反向击穿区。当反向电压增大到某值时,反向电流急剧增加,叫做反向击穿。反向击穿时所对应的电压值称为反向击穿电压,用UBR表示,击穿后电流过大使PN结结温升高,如不加以控制会引起热击穿而损坏二极管。

  3)硅管和锗管的区别

  硅二极管和锗二极管虽然它们的特性曲线形状相似,但其特性存在一定的差异,主要表现在:

  a.锗管内部一般用点接触型结构,允许的最高结温Tjm为90℃左右,而硅管一般为面接触型或平面型结构,允许的最高结温Tjm为150℃左右。硅管的死区电压约为0.5V,正向压降为0.7V,锗管死区电压约为0.1V,正向压降为0.3V。在高频小信号的检波电路中为提高检波的灵敏度应选用锗管。

  b.硅管的反向饱和电流较小,受温度的影响小,在几微安以下,锗管的反向饱和电流为几十至几百微安,且受温度影响大,造成器件使用不稳定,在工程实践中,普遍使用的是硅管,很少使用锗管。

  ◆ 二极管的主要参数

  二极管有很多功能参数用于描述其各种特性,了解这些参数对于选用器件和设计电路是有用的。在实际应用中最主要的参数为:

  (1)最大整流电流I: 是指管子长期使用时允许通过的最大正向平均电流,它的值与PN结结面积和外部散热条件有关。对于一些通过大电流的二极管,要求使用散热片使其能安全工作。

  (2)最高反向工作电压URM:是指为了保证二极管不至于反向击穿而允许外加的最大反向电压。超过此值时,二极管就可能反向击穿而损坏。为了保证二极管能安全工作,一般规定URM为反向击穿电压的一半。

  (3)反向饱和电流IR:是指二极管未击穿时的反向电流,此值越小,表示该管的单向导电性越好。温度升高会使反向电流急剧增大而使PN结结温升高,超过允许的最高结温会造成热击穿。

  (4)最高工作频率fM 是指保证管子正常工作的上限频率。越过此值,由于PN结具有结电容,使得结电容的充放电的影响加剧而影响PN结的单向导电性。

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