二极管伏安特性与温度的关系ppt课件

二极管的伏安特性及主要参数 - 电子元器件1、伏安特性表达式二极管是一个非线性器件，其伏安特性的数学表达式为当，且时，；当，且时，。

在室温下，。

由此可看出二极管具有单向导电的特性。

2、伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线如图1所示。

图 1 二极管的伏安特性曲线正向特性：小于死区电压（硅管是0.5V，锗管是0.1V）时，。

正向部分的开头阶段电流增加的比较慢。

在电流比较大时，二极管两端的电压随电流变化很小，称为导通电压（硅管：0.7V，锗管：0.3V）。

反向特性：当反向电压，且小于时，，反向饱和电流很小。

当反向电压的确定值达到后，反向电流会突然增大，二极管反向击穿。

击穿后，当反向电流在很大范围内变化时，二极管两端的电压几乎不变，击穿后的反向特性有稳压性。

击穿电压低于4伏的击穿主要是齐纳击穿；击穿电压大于6伏的击穿为雪崩击穿；击穿电压介于4伏与6伏之间时，两种击穿都可能发生，也可能同时发生。

二极管发生反向击穿时，假如回路中的限流电阻能将反向电流限制在允许的范围内，二极管不会损坏。

当反向电压降低后，管子仍可以恢复到原来的状态，这就是电击穿。

假如限流电阻太小，使反向电流超过其允许值，则二极管会发生热击穿，造成永久性损坏。

3、温度对二极管特性的影响温度上升时，二极管的正向伏安特性曲线左移，正向压降减小；温度每上升1℃，正向电压降将降低2~2.5mV。

二极管的反向饱和电流也随温度的转变而转变，当温度每上升10 ℃左右时，反向饱和电流将将增大一倍。

击穿电压也受温度的影响，击穿电压小于4伏时，有负的温度系数；击穿电压大于6伏时，有正的温度系数；击穿电压介于4伏与6伏之间时，温度系数较小。

4、主要参数二极管的主要参数有：①额定整流电流IF ；②反向击穿电压U(BR)；③最高允许反向工作电压UR；④反向电流IR；⑤正向电压降UF；⑥最高工作频率fM。

实验二晶体二极管的伏安特性及其温度特性实验目的：1．了解晶体二极管伏安特性曲线及其与温度的关系。

2．掌握V j~T，I r~T以及伏安特性与温度之间关系的测量方法。

3．掌握用图示仪测量各类晶体二极管的特性曲线及各项参数的测量方法。

4．了解晶体管特性图示仪的基本工作原理及使用方法。

一实验原理在同一块P型（或N型）硅半导体中，用扩散或合金方法将其中一部分掺入施主杂质（磷、镓）或受主杂质（硼、铝）使之由P型转变成为N型（或由N型转变成为P 型）半导体，在P型区和N型区的交界处就形成了P—N结，如图一所示。

(a)图一PN结的形成图在P型半导体与N型半导体组合成为P—N结后，在P—N结的交界上就出现了电子和空穴的浓度差；N型区的电子浓度比较高，而P型区的空穴浓度比较高，电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。

因此有一些电子要从N型区向P型区扩散，也有一些空穴要从P型区向N型区扩散，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使P型和N型区中原来的电中性条件破坏了：在P—N结交界面附近，P型一边失去了带正电的空穴和接受了带负电的电子，因而带了负电。

N型一边失去了带负电的电子和接受了带正电的空穴，因而带了正电。

由于正负电荷之间的相互吸引，这些电荷将集中分布在P—N结的交界面附近，形成空间电荷区。

在出现空间电荷以后，电于正负电荷之间的相互作用，在空间电荷区中形成了一个内建电场，其方向是从带正电的N型区指向带负电的P型区的，如图一（b）所示。

在电场出现以后，电子和空穴除了由于浓度不同继续作扩散运动外，还要在电场作用下作漂移运动。

根据电场方向和电子空穴带电符号容易看出，这个电场将使空穴从N向P区漂移，使电子从P区向N区漂移，其作用正好与扩散运动相反，当漂移运动与扩散运动相等时，载流子的扩散作用与漂移作用完全抵消，N区和P区的空间电荷不再继续增多，这就达到P-N结的平衡状态。

在平衡状态状态，内建电位差实际上就是不同半导体接触时的接触电位差。

二极管伏安特性
二极管伏安特性是衡量二极管的电特性指标，它是指将电流从零到最大至，电压会变成多少的情况。

二极管的伏安特性是由当前的特性和二极管结构的特性决定的。

随着电流的增加，二极管的电压会逐渐增加，这个过程中所形成的折线图，就是二极管的伏安特性图。

二极管伏安特性的特点是，当恒定电流通过二极管时，电压呈现负斜率，而电流更改时，压降不会立即变动，只有在达到一定以上级别时候，会发生变化。

二极管伏安特性对于了解二极管的动态特性有重要的誊录作用，其伏安曲线用来表示电流和电压关系，可以用来准确地测量二极管的特性参数，同时也被用来分析二极管的电路及其性能。

二极管的伏安特性受到温度的影响，温度的升高会导致正向击穿击穿晶体管的压降值减小，导致正向漏电流增加，硅锗电流也减小。

此外，温度的升高也会对二极管的能量效率有很大的负面影响，使用的热能因此耗费会增加，二极管的耐温设备因此受到限制。

由于二极管具有重要的应用价值，因此，我们需要理解并估算二极管的伏安特性，以更好地提高其使用寿命和可靠性，更有效地提高设备性能。