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4-1-1 二极管的伏安特性

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其中，门槛电压 VT 0.5 V (Si) 0.2 V (Ge)
② VFVT 时，V 导通，IF 急剧增大。导通后
V 两端电压基本恒定： 导通电压 Von 0.3V (Ge) 0.7 V (Si)
结论：正偏时电阻小，具有非线性。 (2) 反向特性 反向电压 VRVRM(反向击穿电压)时， 反向电 流 IR 很小，且近似为常数，称为反向饱和电流。 VRVRM 时，IR 剧增，此现象称为反向电击穿。对应的电压 VRM 称为反向击 穿电压。 结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。 3．主要参数
广州市华风汽车工业技工学校
教
科 目 课 题 电工与电子
案
第二周 2
班 级 14 汽车电器维修 1、 2 班 授课日期
4-1 二极管的特性
课 时
授 课 方 式
讲授、板书、提问、演示、讨论
辅助教具
万用表
1、 理解普通二极管的伏安特性和单向导电
教 学 目 的
性 2、 会用万用表大致判断二极管的极性和好 坏 3、 了解其他二极管的特点及应用 普通二极管的伏安特性和单向导电性
-1图 1.1.7 二极管伏安特性曲线
(1) 普通整流二极管 ① 最大整流电流 IFM：二极管允许通过的最大正向工作电流平均值。 ② 最高反向工作电压 VRM：二极管允许承受的反向工作电压峰值。 ③ 反向漏电流 IR：规定的反向电压和环境温度下，二极管反向电流值。 (2) 稳压二极管 主要参数：稳定电压 VZ、稳定电流 IZ、最大工作电流 IZM、最大耗散功率 PZM、动态电阻 rZ 等。 4、主要分类： （1）整流二极管：用于整流电路，将交流电变成直流电； （2）发光二极管：用于指示灯 （3）光电二极管：将光信号转变为电信号的一种电子器件。 （4）稳压二极管：稳定电压。 5. 二极管的简单测试 用万用表检测二极管如图 1.1.8 所示。 1．判别正负极性 万 用 表 测 试 条 件 ： R100 或 R1k； 将红、黑表笔分别接二极管两端。所测
作业题数 拟用时间

2题 30 分钟
重 点
难 点
普通二极管的伏安特性和单向导电性
回 教 顾 学
说 明
授课教师： 提交日期：
审阅签名： 审阅日期：
-0-
教学环节 时间分配 组织 3 分钟 引入：举 例生活中 常见的二 极管引起 学生们的 学习兴趣 7 分钟
教学过程及内容 一、组织教学： 清点学生人数，检查是否有未到学生及原因。 二、新课引入 我们已经了解掌握了二极管及其结构，那么为什么二极管应用会如此广泛 呢？主要是因为二极管的特殊性质，这些性质在上节课我们已经了解过了，那 么这节课我们更详细更深层次的去掌握二极管的两大特性。 三、教学内容 1、二极管的单向导电性 当二极管外加正向电压 （二极管正极电位高于负极点为） 时二极管导通， 反之则二极管截止，这一性质称为二极管的单向导电性。
图 1.1.8 万用表检测二极管
电阻小时，黑表笔接触处为正极，红表笔接触处为负极。 2．判别好坏 万用表测试条件：R1k。 (1) 若正反向电阻均为零，二极管短路； (2) 若正反向电阻非常大，二极管开路。 (3) 若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。 【作业布置】
-2-
知 识 枯 燥，并且 难度比较 大，尽量 用最简单 的语言讲 解
2、二极管的伏安特性曲线 1．定义 二极管两端的电压和流过的电流之间的关系曲线叫作二极管的伏安特性。 2．伏安特性曲线：如图 1.1.7 所示。 3．特点 (1) 正向特性 ① 正向电压 VF 小于门坎电压 VT 时，二极管 V 截止，正向电流 IF =0；

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大学物理实验二极管的伏安特性

大学物理实验二极管的伏安特性


mA
电流表
2mA 20mA200mA 断
+
-
+
0~15V
电源指示 0~ 0.2V
V
电压表
2V
20V
0
++-
1kΩ1W 10kΩ1W 二极管 稳压二极管 12V 0.1A
被测元件
1 10x1000 2 10x(100+10)3
细调
粗调
直流稳压电源
x1000Ω
x100Ω
x10Ω
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
1
0 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
-1
-2
稳压二极管V—A特性
-3
mA V
开始时处于5000Ω位 限流电阻箱
电源约10V
图2 二极管反向伏安特性测量线路
U/V I/mA 1.999* 1.8006 1.6006 ---
--- 0.0506 0.0206 0.0106
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
本实验所用电压表内阻很大（约100—1000万欧姆），采用电流表外接测量。 图1 二极管正向伏安特性测量线路 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
本实验所用电压表内阻很大（约100—1000 ❖ 1、测绘二极管正向伏安特性曲线（外接）
1、测绘二极管正向伏安特性曲线（外接）
万欧姆），采用电流表外接测量。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
❖ 开机前电压输出调小，在测量中电流不得 大于2 mA！
❖ 结束后关闭电源，整理桌面，仪器归位。
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
1、画出Pn结正向、反向特性图，要求使用 坐标纸或计算机规范作图。 2、分析特性曲线，写出实验结论 3、就实验原理、方法、仪器设计、调整以 及实验结果等方面写出实验总结与讨论！ 4、思考题 P226 1、2、3题
二极管的伏安特性及主要参数电子元器件

二极管的伏安特性及主要参数电子元器件

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。

测定半导体二极管的伏安特性

测定半导体二极管的伏安特性

测定半导体二极管的伏安特性1背景知识电子器件的伏安特性电子器件的伏安特性是指流过电子器件的电流随器件两端电压的变化特性测定出电子器件的伏安特性，对其性能了解与其实际应用具有重要意义。

在生产和科研中，可用晶体管特性图示仪自动测绘其曲线，在现代实验技术中，可用传感器及计算机进行测定给出测量结果。

如果手头没有现成的自动测量仪器，提出应用电流表和电压表进行人工测量的方法，进行应急的测量是很有用的。

半导体二极管半导体二极管是具有单向导电性的非线性电子元件，其电阻值与工作电流（或电压）有关。

二极管的单向导电性就是PN结的单向导电性：PN结正向偏置时，结电阻很低，正向电流甚大（PN结处于导通状态）；PN结反向偏置时，结电阻很高，反向电流很小（PN结处于截止状态），这就是PN结的单向导电性。

（正向偏置）；（反向偏置）。

二极管的结构：半导体二极管是由一个PN结，加上接触电极、引线和管壳而构成。

按内部结构的不同，半导体二极管有点接触和面接触型两类，通常由P区引出的电极称为阳极，N区引出的电极称为阴极。

二极管的伏安特性及主要参数：二极管具有单向导电性，可用其伏安特性来描述。

所谓伏安特性，就是指加到二极管两端的电压与流过二极管的电流的关系曲线，如下图所示。

这个特性曲线可分为正向特性和反向特性两个部分。

图1二极管的伏安特性曲线（1）正向特性当二极管加上正向电压时，便有正向电流通过。

但是，当正向电压很低时，外电场还不能克服PN结内电场对多数载流子扩散运动所形成的阻力，故正向电流很小，二极管呈现很大的电阻。

当正向电压超过一定数值（硅管约，锗管约）以后，内电场被大大削弱，二极管电阻变得很小，电流增长很快，这个电压往往称为阈电压UTH（又称死区电压：0-U0）。

二极管正向导通时，硅管的压降一般为，锗管则为。

导通以后，在二极管中无论流过多大的电流（当然是允许范围之内的电流），在极管的两端将始终是一个基本不变的电压，我们把这个电压称为二极管的“正向导通压降”。

初级模拟电路：1-3二极管的伏安特性

初级模拟电路：1-3二极管的伏安特性

初级模拟电路：1-3⼆极管的伏安特性好了，前⾯的就算不懂也没关系，真正的模拟电路从这⾥开始。

要使⽤⼆极管做电路设计，第⼀件事就是掌握⼆极管的伏安特性曲线。

1. 完整的⼆极管伏安特性曲线图 1-3.01⼆级管的完整伏安特性如上图所⽰（为表⽰⽅便，图中横坐标和纵坐标在正半轴和负半轴的尺度是不⼀样的），说明如下：（1）在正偏时，当V D很⼩时，电流接⼏乎为0。

当V D增⼤到⼀定阈值后（图中为0.7V左右），电流开始极快地以指数级增长（毫安级）。

（2）在反偏时，反向饱和电流I S维持⼀个很⼩值（微安级），不随反偏电压变化。

但是当反偏电压达到反向峰值电压PIV时，⼆极管反向击穿，反向电流急速增长。

上⾯的曲线也可以⽤公式来描述，称为肖克利⽅程：其中各参数说明如下：● I S是反向饱和电流，⼀般通过查⼆极管的数据规格书得到，典型值在10-15~10-13A之间；● V D是偏置电压，正偏时为正，反偏时为负；● n为理想因⼦，其值范围可取1~2，⼀般我们取1；● V T为热电压，⼀般在常温下约为26mV。

虽然肖克利⽅程提供了计算⼆极管电流值的⽅法，不过⼀般在实际中我们不太会真⽤它去计算，因为根据⼆极管实际的伏安特性曲线和根据理论计算出的值有较⼤差距，见下图所⽰：图 1-3.02所以⼀般我们都是以⼆极管的数据规格书提供的实际数据和曲线为准。

2. 温度影响做实际的⼯程项⽬与学校⾥做解题最⼤的区别就是，实际的⼯程中，你必须要考虑各种复杂的环境因素的影响。

如果产品出了问题，客户和⽼板可不会跟你理论，结果错就是全错，中间过程对是没有分数的，这点⼀定要时刻清醒记得。

对半导体元器件来讲，最重要的⼀个影响性能的因素就是温度，温度对⼆极管伏安特性的影响可见下图：图 1-3.03当温度升⾼，⼆极管正偏的导通阈值电压会降低，⽽反偏电流会增⼤，反向击穿电压也增⼤。

当温度降低，⼆极管的正偏导通阈值电压会升⾼，反偏电流会减⼩，反向击穿电压也减⼩。