晶体二极管是一种常用的电子元件,具有单向导电性。当它们被正向偏置时,即正极连接在P型半导体、负极连接在N型半导体上,电流可以通过,而反向偏置时电流则会被阻止。
晶体二极管的伏安特性曲线描述了其正向和反向偏压之间的关系。对于正向偏压,在晶体二极管的导通电流低于饱和电流时,导通电流与正向电压之间成指数关系;而当偏压达到某个值时,电流会急剧增加,形成一个“开启”电压,进而超过该电压,电流将呈指数增长。对于反向偏压,只有很小的泄漏电流。
1.正向偏压下的伏安特性曲线
在正向偏压下,晶体二极管的伏安特性曲线可以通过理论计算和实验测量得到。在计算或绘制伏安特性曲线时,需要注意晶体二极管的工作温度和材料等相关参数。
在低电流下,导通电流与正向电压之间成指数关系,则伏安特性曲线呈现指数函数的形状。随着电流逐渐增大,它们之间的关系也会逐渐变化,直到达到某个电流值,此时电流突然急剧增加,形成了一个“开启”电压。当偏压超过该电压后,电流将呈指数增长,这种现象称为二极管的击穿现象。
2.反向偏压下的伏安特性曲线
在反向偏压下,晶体二极管的伏安特性曲线表现出几乎不漏电的特性。随着反向偏压的增加,只有很小的泄漏电流会通过晶体二极管。而当反向偏压过大时,晶体二极管就会发生击穿现象,从而使电流大幅度增加。
3.晶体二极管的应用
由于晶体二极管具有单向导电性和较快的响应速度等特点,它们在电路中得到广泛应用。例如,它们可以用于半波整流电路、全波整流电路、限幅电路、光电元件等领域。