晶體二極管是一種常用的電子元件,具有單向?qū)щ娦?。?dāng)它們被正向偏置時(shí),即正極連接在P型半導(dǎo)體、負(fù)極連接在N型半導(dǎo)體上,電流可以通過(guò),而反向偏置時(shí)電流則會(huì)被阻止。
晶體二極管的伏安特性曲線描述了其正向和反向偏壓之間的關(guān)系。對(duì)于正向偏壓,在晶體二極管的導(dǎo)通電流低于飽和電流時(shí),導(dǎo)通電流與正向電壓之間成指數(shù)關(guān)系;而當(dāng)偏壓達(dá)到某個(gè)值時(shí),電流會(huì)急劇增加,形成一個(gè)“開(kāi)啟”電壓,進(jìn)而超過(guò)該電壓,電流將呈指數(shù)增長(zhǎng)。對(duì)于反向偏壓,只有很小的泄漏電流。
1.正向偏壓下的伏安特性曲線
在正向偏壓下,晶體二極管的伏安特性曲線可以通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到。在計(jì)算或繪制伏安特性曲線時(shí),需要注意晶體二極管的工作溫度和材料等相關(guān)參數(shù)。
在低電流下,導(dǎo)通電流與正向電壓之間成指數(shù)關(guān)系,則伏安特性曲線呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)的形狀。隨著電流逐漸增大,它們之間的關(guān)系也會(huì)逐漸變化,直到達(dá)到某個(gè)電流值,此時(shí)電流突然急劇增加,形成了一個(gè)“開(kāi)啟”電壓。當(dāng)偏壓超過(guò)該電壓后,電流將呈指數(shù)增長(zhǎng),這種現(xiàn)象稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。
2.反向偏壓下的伏安特性曲線
在反向偏壓下,晶體二極管的伏安特性曲線表現(xiàn)出幾乎不漏電的特性。隨著反向偏壓的增加,只有很小的泄漏電流會(huì)通過(guò)晶體二極管。而當(dāng)反向偏壓過(guò)大時(shí),晶體二極管就會(huì)發(fā)生擊穿現(xiàn)象,從而使電流大幅度增加。
3.晶體二極管的應(yīng)用
由于晶體二極管具有單向?qū)щ娦院洼^快的響應(yīng)速度等特點(diǎn),它們?cè)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%94%B5%E8%B7%AF/">電路中得到廣泛應(yīng)用。例如,它們可以用于半波整流電路、全波整流電路、限幅電路、光電元件等領(lǐng)域。