【導讀】二極管的正、反向特性與生活中的開門類似:當你從室外推門(門是室內開的)時,如果力很小,門是推不開的,只有力氣較大時,門才能被推開,這與二極管加正向電壓,只有達到門電壓才能導通相似;當你從室內往外推門時,是很難推開的,但如果推門的力氣非常大,門也會被推開,不過門被開的同時一般也就損壞了,這與二極管加反向電壓時不能導通,但反向電壓達到反向擊穿電壓(電壓很高)時,二極管會擊穿導通。
單向導電性說明
下面通過分析圖4-3中的兩個電路來說明二極管的性質。在圖4-3(a)電路中,當閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)燈泡會發(fā)光,表明有電流流過二極管,二極管導通;而在圖4-3(b)電路中,當開關S閉合后燈泡不亮,說明無電流流過二極管,二極管不導通。通過觀察這兩個電路中二極管的接法可以發(fā)現(xiàn):在圖4-3(a)中,二極管的正極通過開關S與電源的正極連接,二極管的負極通過燈泡與電源負極相連;而在圖 4-3(b)中,二極管的負極通過開關S與電源的正極連接,二極管的正極通過燈泡與電源負極相連。
由此可以得出這樣的結論:當二極管的正極與電源正極連接,負極與電源負極相連時,二極管能導通,反之二極管不能導通。二極管這種單方向導通的性質稱為二極管的單向導電性。
伏安特性曲線
在電子工程技術中,常采用伏安特性曲線來說明元器件的性質。伏安特性曲線又稱電壓電流特性曲線,它用來說明元器件兩端電壓與通過電流的變化規(guī)律。二極管的伏安特性曲線用來說明加到二極管兩端的電壓 U與通過電流I之間的關系,二極管的伏安特性曲線如圖4-4(a)所示,圖4-4(b)和圖4-4(c)則是為解釋伏安特性曲線而畫的電路。
在圖4-4(a)的坐標圖中,象限內的曲線表示二極管的正向特性,第三象限內的曲線表示二極管的反向特性。下面從兩方面來分析伏安特性曲線。
(1)正向特性正向特性是指給二極管加正向電壓(二極管正極接高電位,負極接低電位)時的特性。在圖4-4(b)電路中電源直接接到二極管兩端,此電源電壓對二極管來說是正向電壓。將電源電壓U從 OV開始慢慢調高,在剛開始時,但由于電壓很低,流過二極管的電流極小,可認為二極管沒有導通,只有當正向電壓達到圖4-4(a)所示的U 電壓時,流過二極管的電流急劇增大,二極管導通。這里的U電壓稱為正向導通電壓,又稱門電壓(或值電壓),不同材料的二極管,其門電壓是不同的,硅材料二極管的門電壓為0.5~0.7V,鍺材料二極管的門電壓為 0.2~ 0.3V。
從上面的分析可以看出,二極管的正向特性是:當二極管加正向電壓時不一定能導通,只有正向電壓達到門電壓時,二極管才能導通,
(2)反向特性
反向特性是指給二極管加反向電壓(二極管正極接低電位,負極接高電位)時的特性在圖 4-4(c)電路中,電源直接接到二極管兩端,此電源電壓對二極管來說是反向電壓。將電源電壓U從 0V開始慢慢調高,在反向電壓不高時,沒有電流流過二極管,二極管不能導通。當反向電壓達到圖 4-4(a)所示U電壓時,流過二極管的電流急劇增大,二極管反向導通了,這里的U電壓稱為反向擊穿電壓,反向擊穿電壓一般很高,遠大于正向導通電壓,不同型號的二極管反向擊穿電壓不同,低的十幾伏,高的有幾千伏。普通極管反向擊穿導通后通常是損壞性的,所以反向擊穿導通的普通二極管一般不能再使用。從上面的分析可以看出,二極管的反向特性是:當二極管加較低的反向電壓時不能導通,但反向電壓達到反向擊穿電壓時,二極管會反向擊穿導通。
二極管的正、反向特性與生活中的開門類似:當你從室外推門(門是室內開的)時,如果力很小,門是推不開的,只有力氣較大時,門才能被推開,這與二極管加正向電壓,只有達到門電壓才能導通相似;當你從室內往外推門時,是很難推開的,但如果推門的力氣非常大,門也會被推開,不過門被開的同時一般也就損壞了,這與二極管加反向電壓時不能導通,但反向電壓達到反向擊穿電壓(電壓很高)時,二極管會擊穿導通。
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