什么是二极管的死区电压?为什么会出现死区电压?硅管和锗管的死区电压各约是多少?

什么是二极管的死区电压?为什么会出现死区电压?硅管和锗管的死区电压各约是多少?,第1张

所谓死区电压:由于PN结内部有自建电场,电子和空穴的漂移作用,其内部本身就具有一定的电能,也就是说它的内部本身带有电荷,利用它的单向导电性,其实就是给PN结加上外部电压,破坏了它内部自建电场的平衡。

在正向电压很小时,通过二极管的电流很小,只有正向电压达到某一数值Ur后,电流才明显增长。通常把电压Ur称为二极管的门限电压,也称为死区电压或阈值电压。由于硅二极管的Is远小于锗二极管的Is,所以硅二极管的门限电压大于锗二极管的门限电压。

工作原理

二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。

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。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

一般硅二极管的死区电压约为0.5V。

死区电压也叫开启电压,是应用在不同场合的两个名称。死区电压,指的是即使加正向电压,也必须达到一定大小才开始导通,这个阈值叫死区电压,硅管约0.5V,锗管约0.1V。(硅和锗是制造晶体管最常用的两种半导体材料,硅管较多,锗管较少)。

二极管的分类

需要注意二极管的种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管);按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。

根据二极管的不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、肖特基二极管、发光二极管等。

一般大略估算是按照锗管0.12~0.2V,硅管0.5~0.7V。但是实际二极管并不理想,不是按照某一个电压分解导通与否,而是一个随着电压增加逐渐导通的指数曲线。下面是1N4007硅二极管实际电压和正向电流关系,差不多电流每增加10倍,电压增加0.1V:

uA量级——0.4V;

mA量级——0.7V;

A量级——1V以上。


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