(完整版)二极管理想方程的推导~~~

普通二极管基础知识点总结工作原理普通二极管的工作原理基于PN结的内建电场和载流子的扩散、漂移运动。

当PN结处于正向偏置时，外加电压的方向与内建电场方向相反，可以克服内建电场，使载流子得到输运并形成电流。

此时，二极管呈现为导通状态，即有很小的正向压降。

当PN结处于反向偏置时，外加电压的方向和内建电场方向一致，会增强内建电场，阻止载流子的输运。

此时，二极管呈现为截止状态，即只有一个极小的反向漏电流，近似为零。

特性普通二极管具有以下几个特性：1. 齐纳二极管方程式在正向偏置下，普通二极管的电压和电流之间遵循齐纳二极管方程式：I = I0 * (exp(V/VT) - 1)其中，I0是饱和漏电流，V是二极管的正向电压，VT是热电压（约为25mV），exp()是指数函数。

2. 截止电压在反向偏置下，普通二极管的漏电流与反向电压之间呈指数增长的关系。

当反向电压达到一定值后，漏电流急剧增大，这个电压称为截止电压。

3. 肖特基势垒普通二极管的PN结存在一个肖特基势垒，当处于正向偏置时，肖特基势垒减小，使得载流子容易通过；当处于反向偏置时，肖特基势垒增大，使得载流子很难通过。

分类根据PN结的材料、尺寸和工作特性，普通二极管可以分为不同的类型，主要包括：1. 硅二极管硅二极管是最常见的一种，工作温度范围广，结构简单，价格低廉，被广泛应用于各种电子设备中。

2. 锗二极管锗二极管的工作特性与硅二极管相似，但工作温度范围较窄，价格较贵，现已较少使用。

3. 快恢复二极管快恢复二极管具有更快的恢复时间和更低的反向恢复电流，适用于高频、高压和高温环境下的应用。

4. 肖特基二极管肖特基二极管由金属和半导体材料组成，具有快速开关速度和低反向漏电流，适用于高频、脉冲和射频应用。

5. 整流二极管整流二极管具有较高的反向峰值电压和较大的正向电流，适用于整流和保护电路。

应用普通二极管的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 整流器普通二极管可以用作整流器，将交流电转换为直流电，如在电源适配器、整流电路和电源管理中的应用。

理想二极管构成的电路1. 引言1.1 什么是理想二极管理想二极管是一种理想化的电子元件，它具有以下特性：只能单向导通电流，即只能让电流从P端流向N端，而阻止反向电流；具有零正向电压下的导通电阻，即在正向电压下导通，导通电阻为零；在反向电压下完全不导通；具有突变的导通电压，即在一定的正向电压下会突然导通。

理想二极管的这些特性使得它在电路设计中起着重要的作用，可以实现整流、开关、保护等功能。

理想二极管还具有高速响应、低功耗、寿命长等优点，广泛应用于各种电子设备中。

虽然实际二极管与理想二极管之间存在一定差异，但理想二极管的模型为我们理解和设计电路提供了重要参考。

通过研究理想二极管的构成和特性，可以更好地理解电子器件的工作原理，为电路设计和应用提供参考思路。

1.2 理想二极管的特性理想二极管的特性是指在理想条件下，二极管具有以下特点：理想二极管的导通特性非常好，即在正向偏置下电流可以顺利通过，而在反向偏置下电流基本不流动。

理想二极管的截止特性也十分明显，即在正向电压较小时电流较小，而在超过一定值后电流急剧增大。

理想二极管具有快速响应速度，即在正向电压到达截止值后电流迅速变化。

理想二极管的整体性能稳定，长时间使用后不易发生性能变化。

理想二极管的特性使其在电子领域中应用广泛，成为电路设计和制造中不可或缺的重要元件。

理想二极管的特性在电路设计中具有重要意义，为工程师提供了一种理想模型，用以分析和设计各类电路。

2. 正文2.1 理想二极管构成的电路原理理想二极管构成的电路原理是基于二极管的两个重要特性：正向导通和反向截止。

当二极管处于正向偏置时，P区和N区之间会形成电势差，导致P区的载流子向N区迁移，使得电流得以流通。

这种正向导通的特性使得二极管可以作为电流控制开关使用。

而当二极管处于反向偏置时，P区和N区之间的电势差会阻碍载流子的迁移，使得电流几乎为零，即处于截止状态。

理想二极管在电路中可以作为整流器、稳压器、信号检测器等功能模块的基础。

二极管理想模型、恒压降模型电路参数分析图文说明①二极管理想模型当二极管的正向压降远小于外接电路的等效电压，其相比可忽略时，可用图 1.17(a)中与坐标轴重合曲线近视代替二极管的伏安特性，这样的二极管称为理想二极管。

它在电路中相当于一个理想开关，只要二极管外加电压稍大于零，它就导通，其压降为零，相当于开关闭合；当反偏时，二极管戒指，其电阻为无穷大，相当于开关断开。

①二极管的恒压降模型当二极管的正向压降与外加电压相比不能忽略，可采图 1.10(b)所示的伏安特性曲线和模型来近似代替实际二极管，该模型由理想二极管与接近实际工作电压的电压源UF串联构成，UF不随电流二变。

对于硅管的UF通常取0.7V，锗二极管为0.2V。

不过，这只有当流经二极管的电流近似等于或大于1mA时才是正确的。

U FU d/mA U d/mA(b)恒压降模型特性曲线(a)理想模型特性曲线图1.10 二极管电路模型例：二极管电路如图1.11所示，试分别用二极管的理想、恒压模型计算回路中的电流I D和输出电压U D。

设计二极管为硅管。

图1.11 二极管电路解：首先判断二极管是出于导通状态还是截止状态，可以通过计算（或观察）二极管未导通时的阳极和阴极间的点位差，若该电位差大于二极管所需的导通电压，则说明该二极管出于正向偏置而导通；如果该电位小于导通电压，则该二极管出于反向偏置而截止。

由图1.18可知，二极管D1未导通时阳极电位为-12V ，阴极电位为-16V ，则阳、阴两级的电位差：V U V V U U U F b a ab 7.04)16(12=>=---=-=故在理想模型中和恒压降模型中，二极管D1均为导通。

用理想模型计算：由于二极管D1导通，其管压降为零，所以：VV U mA R V V R U I O R D 12220001612112111-=-==+-=+-==用恒压降模型计算：由于二极管D 导通，UF=0.7V ，所以：VV K mA V R I U mA R U V V R U I D O F R D 7.1216265.165.120007.016121112111-=-Ω⨯=-==-+-=-+-==(6)二极管的主要参数为了正确选用及判断二极管的好坏，必须对其主要参数有所了解。

文/张保新
理想二极管具有单向导电性，理想二极管可以当成一个电阻，当在理想二极管上加上正向电压时，理想二极管的阻值为零，理想二极管相当于一根理想导线，理想二极管所在的位置相当于短路；当在理想二极管上加上反向电压时，理想二极管的阻值为无穷大，理想二极管所在的位置相当于断路。

有些同学在遇到含理想二极管电路的问题不知道如何进行着手分析，下面举例说明，以期对同学们有所帮助。

由于理想二极管具有单向导电性，理想二极管可以当成一个电阻，当理想二极管上加上正向电压时，理想二极管的阻值为零，理想二极管相当于一根理想导线，理想二极管所在的位置相当于短路；当理想二极管上加上反向电压时，理想二极管的阻值为无穷大，理想二极管所在的位置相当于断路。

不妨设t=0s时，电流正向流过理想二极管，画出接在副线上的电阻R 上的电压时间图像（U-t），如图2所示。

电阻R3上的电压U3=I2R3，电阻R3上的电压U3减少，电容器上的带电量Q=CU3减少，电容器放电，放电电流反向流过理想二极管，理想二极管的阻值为无穷大，理想二极管所在的位置相当于断路，所以电容器上电量不变，由Q=CU3得：电容器两极板间的电压不变，带电油滴仍静止在电容器的两极板间。

点评：理想二极管相当于一个“闸门”，电容器相当于一个“水库”，理想二极管这个“闸门”只能使电容器这个“水库”中的“水”增加，不能使电容器这个“水库”中的“水”减少。

即：“理想二极管只能使电容器上的电荷量增加，不能使电容器上的电荷量减少。

理想二极管的导通电压1. 理想二极管的基本概念嘿，朋友们，今天咱们聊聊理想二极管的导通电压，听上去有点高大上，但其实这东西就像生活中的小细节，别看不起它哦！首先，咱们得弄清楚什么是理想二极管。

简单来说，理想二极管就是一种只允许电流朝一个方向流动的电子元件，就像一个不太喜欢跟别人分享的小孩，非要把玩具藏起来，别人想借都借不到。

1.1 二极管的工作原理那么，二极管是怎么工作的呢？想象一下，你在一条小路上走，突然有个小伙伴拦住了你，告诉你“这条路只能单行”，你就只能朝一个方向走。

二极管就是这么个角色，电流只允许从阳极流向阴极，而当你反过来想要电流从阴极流到阳极时，二极管就会像个门卫一样，把你拦住。

所以说，二极管的工作原理简单得不能再简单了，但它的作用可大着呢！1.2 导通电压的定义接下来，咱们说说导通电压。

导通电压就是让二极管开始“营业”的那个电压。

当电压达到一定值后，二极管才会“开门营业”，允许电流顺利通过。

就像你想喝饮料，得先投币才能按下那个按钮一样，二极管也需要达到一个阈值，才能让电流流动。

这个电压在理想情况下是个固定值，通常约为0.7伏特，对于硅二极管来说。

2. 理想二极管的特性好了，咱们继续深入挖掘，理想二极管还有很多特性值得一聊哦！首先，它的导通电压并不是万能的。

在实际应用中，咱们常常会遇到一些挑战。

2.1 理想与现实的差距尽管我们心目中的理想二极管闪闪发光，但现实往往没那么简单。

因为在实际电路中，电流通过二极管时，除了导通电压外，还有一些因素会影响其表现。

比如温度、频率等，就像人在不同的环境下，心情也会有所不同。

2.2 导通电压与温度的关系说到温度，大家知道，温度一高，二极管的导通电压就可能下降，这就像夏天的时候，大家都爱喝冰饮，变得更加随意；而冬天来了，大家又得穿上厚厚的衣服，才觉得舒适。

这种变化在电路里也是一样的，电流的流动会受温度影响。

3. 导通电压的实际应用接下来，咱们看看导通电压在日常生活中的应用，嘿，这可有意思了！3.1 应用于整流电路首先，咱们得提到整流电路。

二极管伏安公式范文二极管是一种二端元件，包括正向电压和反向电压两种工作状态。

在正向电压下，二极管导通，电流流过，电压降低。

而在反向电压下，二极管截止，电流不流动，电压接近于反向击穿电压。

为了描述二极管的正向特性，需要引入几个电流和电压相关的概念。

其中，正向电流IF表示二极管正向电压下的电流，正向电压VF表示二极管的正向电压。

根据二极管正向区的物理机制，可以得到如下的二极管伏安公式：IF = Is * (exp(VF / (n * VT)) - 1)在这个公式中，Is表示饱和电流，也称为二极管反向饱和电流，是指在给定的正向电压下的电流；n代表反向饱和电流与正向电压之间的斜率系数，一般取值在1与2之间；VT是热电压，由温度与电荷取守恒等原理得到。

从伏安特性曲线中我们可以看出，当正向电压很小时，二极管电流接近于0，即截止状态；当正向电压增加时，电流急剧增加，电压变化很小，即导通状态；而当正向电压达到一定阈值后，电流增加趋势减缓，即饱和状态。

伏安公式在电子工程中的应用非常广泛，特别是在电源电路和放大电路中。

通过分析二极管的伏安特性曲线，可以确定电路中二极管的工作状态，选择合适的二极管参数，将电路设计得更加稳定和可靠。

此外，还可以通过二极管的伏安公式来计算出饱和电流和热电压这两个参数。

这对于二极管的研究和应用非常重要，可以确保电路的正常工作和性能优化。

总之，二极管伏安公式是描述二极管电流和电压之间关系的基本公式，通过分析伏安特性曲线，可以选择合适的二极管参数，并对电路进行优化设计。

这个公式在电子工程中起到了重要的作用，为电路设计和性能分析提供了基础。

肖特基二极管理想因子肖特基二极管是一种常用的电子元件，其特殊的结构和性质使其在各种电路中起到重要的作用。

本文将从肖特基二极管的基本原理、特点、应用领域等方面进行介绍和分析。

一、肖特基二极管的基本原理肖特基二极管是由P型半导体和金属材料构成的，其结构与普通的PN结二极管有很大的区别。

肖特基二极管的P型半导体与金属材料之间形成了一个肖特势垒，这个肖特势垒可以阻止电流的正向传导。

当外加正向电压时，P型半导体的空穴会被金属吸收，形成一个空穴井，从而阻止电流的流动。

而当外加反向电压时，P型半导体与金属之间的肖特势垒减小，电流可以顺利通过。

这种特殊的结构使得肖特基二极管在电路中具有很多特殊的性质和应用。

二、肖特基二极管的特点1. 低电压损耗：肖特基二极管的正向压降较小，一般在0.2V左右，远低于普通二极管的0.6V。

这使得肖特基二极管在低电压电路中具有较低的功耗和较高的效率。

2. 快速开关速度：由于肖特基二极管的电荷注入和排出速度较快，其开关速度比普通二极管更快。

这使得肖特基二极管在高频电路中表现出较好的性能。

3. 低反向漏电流：肖特基二极管的反向漏电流较小，一般在nA级别。

这使得肖特基二极管在电路中具有较好的稳定性和可靠性。

4. 温度稳定性好：肖特基二极管的温度特性与普通二极管不同，其正向压降与温度变化的关系较小。

这使得肖特基二极管在高温环境中能够保持较好的性能。

三、肖特基二极管的应用领域1. 电源管理：由于肖特基二极管的低电压损耗和快速开关速度，它被广泛应用于电源管理电路中，用于提高电源转换效率和减小功耗。

2. 高频电路：肖特基二极管的快速开关速度和低反向漏电流使其在高频电路中表现出较好的性能，常用于射频放大器、混频器等电路中。

3. 模拟电路：由于肖特基二极管的特殊性质，它在模拟电路中具有独特的应用。

例如，肖特基二极管可以作为电流源、电压参考源等。

4. 信号检测：肖特基二极管具有较低的正向压降和快速开关速度，可以用于信号检测电路中，例如低压检测、功率放大等。