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,而反向偏置時(shí)電流則會被阻止。
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),電流會急劇增加,形成一個(gè)“開啟”電壓,進(jìn)而超過該電壓,電流將呈指數(shù)增長。對于反向偏壓,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理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測量得到。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)“開啟”電壓。當(dāng)偏壓超過該電壓后,電流將呈指數(shù)增長,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通過晶體二極管。而當(dāng)反向偏壓過大時(shí),晶體二極管就會發(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),它們在電路中得到廣泛應(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。