二极管的伏安特性探讨

二极管伏安特性是指加在二极管两端的电压U与通过它的电流I之间的关系。二极管的核心是一个PN结，其伏安特性与PN结的伏安特性基本相同，但又有一定差别，二极管的伏安特性曲线如图1-13所示。二极管和PN结一样也具有单向导电性。

1.正向特性

当二极管的外加电压u＞0时，二极管处于正向特性区域。图1-13第一象限Oab段是二极管的正向特性曲线。在Oa段，0＜u＜U_th，外加的电压比较小，外电场还不足以克服PN结的内电场，这时的正向电流近似为零。二极管处于截止状态。只有当外加电压超过某一数值后，正向电流才显著增加。使正向电流从零开始明显增长的外加电压称为门限电压或阈值电压，用U_th表示。在ab段，u＞U_th（硅管U_th约为0.5V，锗管U_th约为0.2V），开始出现正向电流，并按指数规律增长。二极管处于导通状态，二极管正向导通后，其正向电流i与外加电压u呈非线性关系。可见，二极管是一种非线性元件。正向电流较大时，二极管的正向压降随电流而变化的范围很小，硅二极管的正向导通压降约为0.6～0.8V（通常取0.7V），锗二极管的正向导通压降约为0.2～0.3V（通常取0.2V）。

2.反向特性

当二极管的外加反向电压时，二极管处于反向特性区域。图1-13第三象限Oc段是二极管的反向特性曲线。在外加反向电压由零逐渐增大的过程中，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流近似等于反向饱和电流I_S。I_S越大，表明单向导电性能越差。小功率硅管的I_S小于1_μA，而小功率锗管的I_S约为几十μA。这时二极管在电路中相当于一个断开的开关，二极管处于截止状态。(www.xing528.com)

图1-13 二极管的伏安特性曲线

3.击穿特性

当二极管的反向电压大于击穿电压U_BR时，反向电流将会突然急剧增大，这种现象叫做二极管的反向击穿，如图1-13的cd段。二极管反向击穿时的电压称为反向击穿电压，用U_BR表示。反向击穿电压U_BR越大说明二极管的耐压性能越好。二极管在正常使用时应避免出现反向击穿，因此所加的反向电压应小于。