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公式1-2-1
其中,iD為流過二極管兩端的電流,uD為二極管兩端的電壓,UT為室溫下26mv。 IS 是反向飽和電流。
1. 積極特征
特性曲線1的右半部分稱為正向特性。 從圖中可以看出,當二極管上的正向電壓較小時二極管的特性,正向電流也較小,幾乎等于零。 只有當二極管兩端的電壓超過一定值Uon時,正向電流才會顯著增加。 Uon 稱為死區電壓。 死區電壓與二極管的材料有關。 一般硅二極管的死區電壓在0.5V左右,鍺二極管的死區電壓在0.1V左右。
當正向電壓超過死區電壓時,正向電流會隨著電壓的升高而迅速增大二極管的特性,電流與電壓的關系基本上呈指數曲線。 從正向特性曲線可以看出,流過二極管的電流變化較大,但二極管兩端的電壓基本保持不變。 在近似解析計算中,這個電壓稱為開啟電壓。 導通電壓與二極管的材料有關。 一般硅二極管的死區電壓在0.7V左右,鍺二極管的死區電壓在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。 從圖中可以看出,當二極管施加反向電壓時,反向電流很小,并且反向電流不再隨反向電壓而增大,即達到飽和。 該電流稱為反向飽和電流,用符號IS表示。
如果反向電壓繼續增加并超過UBR,則反向電流急劇增加。 這種現象稱為擊穿,UBR稱為反向擊穿電壓。
圖2 二極管的溫度特性
擊穿后,它不再具有單向導電性。 需要注意的是,發生反向擊穿并不意味著二極管已損壞。 其實,反向擊穿后,只要注意控制反向電流的值,不要使其過大,就可以避免因過熱而燒壞二極管。 當反向電壓降低時,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
隨著溫度升高,正向特性左移,反向特性下移; 接近室溫時,溫度每升高1℃,正向壓降降低2-2.5mV; 接近室溫時,溫度每升高10℃,反向電流增加一倍。 二極管的溫度特性如圖2所示。