1.二极管的完整伏安特性曲线图1-3.01二极管的完整伏安特性如上图所示(为便于说明,正半轴和负半轴的横坐标和纵坐标为不同的),解释如下:(1)在正向偏置中,当VD非常小时,电流几乎为零。当VD增大到某个阈值(图中约为0.7V)时,电流开始非常快地呈指数级增长(毫安级)。 (2)在反向偏置中,反向饱和电流Is保持较小的值(微安级),并且不会随反向偏置电压而变化。但是,当反向偏置电压达到反向峰值电压PIV时,二极管反向击穿,反向电流迅速增加。上面的曲线也可以用一个称为Shockley方程的公式来描述:参数描述如下:IS是反向饱和电流,通常是通过检查二极管的数据规格获得的,典型值在10与10之间。 -15和10-13A。 VD是偏置电压,对于正向偏置为正,对于反向偏置为负; n为理想因子,取值范围为1〜2。通常,我们将1VT作为热电压,在室温下通常约为26mV。 Klee方程提供了一种计算二极管电流值的方法,但通常在实践中我们并没有真正使用它,因为二极管的实际伏安特性曲线与根据该方法计算出的值之间存在较大的差距根据理论,请参见下图所示:图1-3.02因此,通常我们基于二极管数据规范提供的实际数据和曲线。 2.温度的影响在学校中,实际工程项目与解决问题的最大区别在于,在实际工程中,必须考虑各种复杂环境因素的影响。如果产品有问题,客户和老板将不会与您推理,结果是完全错误的。中间过程没有分数。您必须始终牢记这一点。对于半导体组件,影响性能的最重要因素是温度。下图显示了温度对二极管的伏安特性的影响:图1-3.03当温度升高时,二极管的正向偏置阈值电压将降低。反向偏置电流将增加,并且反向击穿电压也将增加。当温度降低时,二极管的正向偏置阈值电压将增加,反向偏置电流将减小,反向击穿电压也将减小。因此,在设计电子电路时,必须考虑使电路在所有可能的工作温度下都能正常工作。不要以为您设计的产品通常会在室温下工作。对于某些散热条件较差的结构,局部温度可能会升高到65度以上;否则,局部温度可能会升高。如果在北方地区户外使用,工作温度通常会降低到0度以下。将来,不仅二极管,而且还有三极管,FET,集成运算放大器,甚至数字芯片,还必须考虑温度条件的影响。 3.简化的二极管伏安特性曲线当然,并不是一味地要求实际的工程设计更加复杂,有时甚至可以简化它。对于二极管,当要求不是太严格并且使用裕度很大时,可以进行以下简化:图1-3.04稍后在解释二极管应用电路时,我们通常会使用这种简化模型。有时为了方便进行初步分析,使用了更粗糙的简化模型曲线,如下图所示:图1-3.05上面称为二极管的理想等效模型等效于将二极管视为单向开关。 :正向偏置打开时,二极管导通;反向偏置打开时,二极管关断。当正向偏置导通时,二极管上没有电压降,而当反向偏置导通时,则没有反向饱和电流。