图1 二极管伏安特性曲线
二极管的伏安特性表达式可以表示为公式1-2-1
其中,iD为流过二极管两端的电流,uD为二极管两端的电压,UT为室温下26mv。 IS 是反向饱和电流。
1. 积极特征
特性曲线1的右半部分称为正向特性。 从图中可以看出,当二极管上的正向电压较小时二极管的特性,正向电流也较小,几乎等于零。 只有当二极管两端的电压超过一定值Uon时,正向电流才会显着增加。 Uon 称为死区电压。 死区电压与二极管的材料有关。 一般硅二极管的死区电压在0.5V左右,锗二极管的死区电压在0.1V左右。
当正向电压超过死区电压时,正向电流会随着电压的升高而迅速增大二极管的特性,电流与电压的关系基本上呈指数曲线。 从正向特性曲线可以看出,流过二极管的电流变化较大,但二极管两端的电压基本保持不变。 在近似解析计算中,这个电压称为开启电压。 导通电压与二极管的材料有关。 一般硅二极管的死区电压在0.7V左右,锗二极管的死区电压在0.2V左右。
2、反向特性
特性曲线1的左半部分称为反向特性。 从图中可以看出,当二极管施加反向电压时,反向电流很小,并且反向电流不再随反向电压而增大,即达到饱和。 该电流称为反向饱和电流,用符号IS表示。
如果反向电压继续增加并超过UBR,则反向电流急剧增加。 这种现象称为击穿,UBR称为反向击穿电压。
图2 二极管的温度特性
击穿后,它不再具有单向导电性。 需要注意的是,发生反向击穿并不意味着二极管已损坏。 其实,反向击穿后,只要注意控制反向电流的值,不要使其过大,就可以避免因过热而烧坏二极管。 当反向电压降低时,二极管性能仍可能恢复正常。
3、温度对二极管伏安特性的影响
随着温度升高,正向特性左移,反向特性下移; 接近室温时,温度每升高1℃,正向压降降低2-2.5mV; 接近室温时,温度每升高10℃,反向电流增加一倍。 二极管的温度特性如图2所示。