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二极管导通压降的原理详解 二极管导通压降详解

本站为您提供的二极管导通压降的原理详解 二极管导通压降详解,晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的pn结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。

  本文主要是关于二极管导通压降的相关介绍,并侧重对二极管导通压降的原理及其运用进行了翔实的论述。

  二极管

  二极管,(英语:Diode),电子元件傍边,一种具有两个电极的设备,只允许电流由单一方向流过,许多的运用是运用其整流的功用。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具有的电流方向性咱们一般称之为“整流(Rectifying)”功用。二极管最遍及的功用便是只允许电流由单一方向经过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因而,二极管能够想成电子版的逆止阀。前期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器材。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器材依照外加电压的方向,具有单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结构成的p-n结界面。在其界面的两头构成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,因为p-n 结两头载流子的浓度差引起分散电流和由自建电场引起的漂移电流持平而处于电平衡状况,这也是常态下的二极管特性。前期的二极管包括“猫须晶体(“Cat‘s Whisker” Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。如今最遍及的二极管大多是运用半导体资料如硅或锗。

  作业原理

  晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体构成的pn结,在其界面处两头构成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,因为pn结两头载流子浓度差引起的分散电流和自建电场引起的漂移电流持平而处于电平衡状况。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的相互抑消效果使载流子的分散电流添加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,构成在必定反向电压规模内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到必定程度时,pn结空间电荷层中的电场强度到达临界值发生载流子的倍增进程,发生很多电子空穴对,发生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。pn结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。

  什么是二极管的压降和导通压降

  二极管正导游通后,它的正向压降根本坚持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。

  正向特性

  在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种衔接方法,称为正向偏置。有必要阐明,当加在二极管两头的正向电压很小时,二极管依然不能导通,流过二极管的正向电流非常弱小。只有当正向电压到达某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)今后,二极管才干直正导通。导通后二极管两头的电压根本上坚持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。

  反向特性

  在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此刻二极管中几乎没有电流流过,此刻二极管处于截止状况,这种衔接方法,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,依然会有弱小的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两头的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失掉单独导游电特性,这种状况称为二极管的击穿。

  二极管导通压降的原理详解

  1、二极管导通电压

  二极管最大特性是具有单导游通性,因而被广泛运用于整流电路、开关电路、维护电路等场合。所谓单导游电性,是指在二极管PN结两头接入反向电压时,二极管截止;在PN结两头接必定值的正向电压时,二极管才干导通。这个必定值的正向电压,便是二极管的正导游通压降。大学学习经常把二极管导通压降认定为0.7V,但实际上,二极管的正导游通压降并不是固定不变,而是和二极管流过的电流、环境温度有关,它们的联系如下。

  i = IS(equ/kT – 1)

  其间,IS是二极管的反向饱和电流,q是电子电量,k是玻尔兹曼常数,T是热力学温度。在二极管的datasheet中也能够看到正向电压的曲线图。

  二极管导通压降的原理详解 二极管导通压降详解

  当温度必守时,流过二极管的电流越大,导通电压越大。自己因为需求,将1N4148接在电源输出端做防反接,当流过0~100mA电流时,1N4148输出端电压纹波达600mV,导致体系作业不正常。

  二极管导通压降的原理详解 二极管导通压降详解

  因为二极管的导通压降和流过的电流成正比,减小电流的跳动规模,就能够减小导通压降的改变起伏。在二极管输出端参加10mA的稳定负载,当流过1N4148的电流从10mA至100mA时,输出电压纹波降到了260mV。

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  2、二极管结电容

  二极管结电容也是简单被人忽视的重要参数。在低频电路中,结电容的影响能够忽略不计。但在高频电路中,结电容过大甚至能形成电路作业不正常。

  以ESD维护二极管为例。为了避免外部静电损坏内部电路,在高速通讯接口处一般都会加上ESD维护器材。ESD自身存在数十皮法的结电容,因为高速信号驱动才能有限,结电容越大,总线频率越高,信号上升时间就越大,终究或许形成总线通讯失利。因而将二极管运用在高速信号上时,尽量挑选结电容小的类型。

  假如二极管类型现已确认无法修正,而又要下降结电容时该怎么办呢?

  二极管导通压降的原理详解 二极管导通压降详解

  从上表看到,二极管结电容和其接受的反向电压呈反比,反向电压越大,结电容越小。因而能够经过增大二极管接受的反向电压来下降二极管的结电容。

  结语

  关于二极管导通压降的相关介绍就到这了,期望本文能对你有所协助。

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