二極管的伏安特性曲線(xiàn)圖解

二極管的性能可用其伏安特性來(lái)描述。在二極管兩端加電壓U，然后測出流過(guò)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(xiàn)，如圖1所示。

圖1 二極管伏安特性曲線(xiàn)

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(guò)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(xiàn)1的右半部分稱(chēng)為正向特性，由圖可見(jiàn)，當加二極管上的正向電壓較小時(shí)，正向電流小，幾乎等于零。只有當二極管兩端電壓超過(guò)某一數值Uon時(shí)，正向電流才明顯增大。將Uon稱(chēng)為死區電壓。死區電壓與二極管的材料有關(guān)。一般硅二極管的死區電壓為0.5V左右，鍺二極管的死區電壓為0.1V左右。

當正向電壓超過(guò)死區電壓后，隨著(zhù)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曲線(xiàn)。由正向特性曲線(xiàn)可見(jiàn)，流過(guò)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(guò)在近似分析計算中，將這個(gè)電壓稱(chēng)為開(kāi)啟電壓。開(kāi)啟電壓與二極管的材料有關(guān)。一般硅二極管的死區電壓為0.7V左右，鍺二極管的死區電壓為0.2V左右。

2、反向特性

特性曲線(xiàn)1的左半部分稱(chēng)為反向特性，由圖可見(jiàn)，當二極管加反向電壓，反向電流很小，而且反向電流不再隨著(zhù)反向電壓而增大，即達到了飽和，這個(gè)電流稱(chēng)為反向飽和電流，用符號IS表示。

如果反向電壓繼續升高，當超過(guò)UBR以后，反向電流急劇增大，這種現象稱(chēng)為擊穿，UBR稱(chēng)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導電性。應當指出，發(fā)生反向擊穿不意味著(zhù)二極管損壞。實(shí)際上，當反向擊穿后，只要注意控制反向電流的數值，不使其過(guò)大，即可避免因過(guò)熱而燒壞二極管。當反向電壓降低后，二極管性能仍可能恢復正常。

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。