1樓:匿名使用者
半導體二極體及整流、穩壓電路半導體是指導電能力介於導體和絕緣體之間且在電氣方面具有獨特性質的物體,如鍺、矽等。用半導體材料做成的二極體、三極體稱半導體管或電晶體。
在純淨的半導體(本徵半導體)中,載流子數量很少,導電能力很弱,其載流子是由熱激發產生的自由電子和空穴。載流子的濃度與溫度有直接的關係。
本徵半導體中摻人微量五價元素(雜質),如磷或砷等,可使自由電子濃度大大增加,自由電子成為多數載流子(簡稱多子),空穴是少數載流子(簡稱少子)。這種以電子導電為主的半導體稱n型半導體。
本徵半導體中摻入微量三價元素,如硼或銦等,則空穴的濃度大大增加,空穴是多數載流子,而電子是少數載流子。這種以空穴導電為主的半導體稱p型半導體。
無論是n型半導體還是p型半導體,雖然它們各自有一種載流子佔多數,但整個半導體仍然呈電中性。n型和p型半導體統稱為雜質半導體。在雜質半導體中,多子濃度主要取決於雜質的含量,少子濃度與熱激發有關,它對溫度的變化十分敏感。
因此,溫度是影響半導體管效能的一個重要因素。
若在一塊完整的半導體上,一邊製成n型,另一邊製成p型,則在它們的交介面處形成pn結。在pn結兩端施加電壓(稱偏置電壓),當pn結外加正向電壓(p區電位高於n區電位,稱pn結正向偏置,簡稱正偏),有利於多數載流子擴散,形成較大的擴散電流,其方向由p區流向n區,稱pn結正向導通。當pn結加反向電壓(p區電位低於n區電位,稱pn結反向偏置,簡稱反偏),不利於多數載流子的擴散。
此時,流過pn結的電流主要由少子的漂移運動而形成,方向由n區流向p區,稱反向電流。當溫度一定時,少子的濃度不變,反向電流幾乎不隨外加電壓而變化,故又稱反向飽和電流。在常溫下,少子濃度很低,所以反向電流很小,一般可以忽略,pn結呈高阻截止狀態。
pn結正偏時,呈導通狀態;反偏時,呈截止狀態,這就是pn結的單向導電性。需要指出的是,當反向電壓超過一定數值後,反向電流急劇增加,稱pn結反向擊穿,單向導電性被破壞。
6.1 半導體二極體半導體二極體是在一個pn結的兩側,各引出一根金屬電極,並用外殼封裝起來而構成的。由p區引出的電極稱陽極,由n區引出的電極稱陰極。
6.1.1 二極體的伏安特性二極體兩端電壓u與流過二極體的電流i之間的關係,稱為二極體的伏安特性。它可以用特性曲線表示,也可用方程式表示。
1.伏安特性曲線:二極體的伏安特性曲線如圖8—6—2所示,可分三部分討論。
(1)正向特性。二極體兩端加正向電壓時,產生正向電流。但從特性曲線上看到,當正向電壓較小時,由於外電場還不足以克服pn結內電場對多數載流子擴散運動產生的阻力;正向電流很小,幾乎為零(圖8-6-2中的0a段)。
這個區域通常稱為死區,對應的電壓稱死區電壓或閾值電壓;鍺管約0.1v,矽管約0.5v.
當正向電壓超過死區電壓後,內電場被大大削弱,流過二極體的電流迅速增加,二極體正向導通。正向導通時的管壓降,矽管約0.6v~0.
8v,鍺管約0.1v~0.3v.
(2)反向特性。在反向電壓作用下,p區的少數載流子電子與n區的少數載流子空穴產生漂移運動,形成很小的反向飽和電流,如圖8-6-2中的0b段。矽管的反向飽和電流在na數量級,鍺管在μa數量級。
溫度升高時,由於熱激發少數載流子濃度增加,反向飽和電流也隨之增加。
(3)反向擊穿特性。當反向電壓增大到某一數值ubr時,反向電流突然急劇增加,這種現象稱二極體反向擊穿,ubr稱反向擊穿電壓。
擊穿有雪崩擊穿、齊納擊穿和熱擊穿三種形式;前兩種又稱電擊穿。發生電擊穿時,只要反向電壓和反向電流的乘積(即pn結的耗散功率)不超過pn結的最大允許耗散功率,管子一般不會被燒壞,當反向電壓撤消後,二極體仍能正常工作。熱擊穿則為破壞性擊穿,這時pn結的耗散功率已超過允許值。
式中is為反向飽和電流;ut為溫度的電壓當量,當t=300k時,ut≈26mv;e是自然對數的底。當二極體端電壓u=0v時,i=is(e0-1)=0,當u>0,且u大於ut幾倍時,eu/ut>>1,所以i≈iseu/ut,流過二極體的電流隨外加正向電壓按指數規律變化。當u<0,且|u| 大於ut幾倍時,eu/ut《1,則i≈is,反向電流不隨外加電壓而變化。
6.1.2 二極體的主要引數
1.最大整流電流if:它指二極體長時間使用時,允許通過的最大正向平均電流。使用時不能超過此值。
2.最大反向工作電壓urm:它是指允許加在二極體上的反向電壓的最大值,為安全起見,urm約為反向擊穿電壓ubr的一半。
3.反向電流ir;指二極體未被擊穿時的反向電流值,ir越小,說明二極體單向導電性越好,溫度穩定性越好
2樓:匿名使用者
光電二極體是一種光電變換器件,其基本原理是光照到pn結上時,吸收光能轉變為電能。它有兩種工作狀態:
①當光電二極體上加有反向電壓時,管子中的反向電流將隨光照強度的改變而改變,光照強度越大,反向電流越大,大多數情況都工作在這種狀態。
②光電二極體上不加電壓,利用pn結在受光照射時產生正向電壓的原理,把它用作微型光電池。這種工作狀態一般作光電檢測器。
3樓:匿名使用者
在二極體的兩端加了反向電流才能產生電壓。
4樓:匿名使用者
把二極體反接就會有正向電壓
5樓:匿名使用者
大於0.7v的正電壓
二極體兩邊加正向電壓,為什麼這個電壓不能過大?是因為內電場嗎?
6樓:匿名使用者
不是。現在假定
bai有一個du電路,一個電源zhi,正向串聯一個二極dao管,一個定值電阻,形成標版準迴路。
1、正向權電壓越大,二極體的內阻一定(這個是假定,實際上隨著溫度上升,這個電阻會減小,但減小的幅度遠不如電流上升的幅度),電流越大;
2、電流越大,產生的熱量越多,導致溫度上升。
遏止電壓是光電效應實驗裡面的一個概念,就是當反向電壓為-vg的時候能夠阻止光電子到達陽極,也就是沒有光電流的產生,這個電壓就是遏止電壓。
光電效應:光電效應(photoelectriceffect)是物理學中一個重要而神奇的現象,在光的照射下,某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流,即光生電。
7樓:匿名使用者
不是復。現在假定有一個制電路,一個電源,正向bai串聯一個二極體,一個定du值電阻,形成zhi標準迴路。
1、正dao向電壓越大,二極體的內阻一定(這個是假定,實際上隨著溫度上升,這個電阻會減小,但減小的幅度遠不如電流上升的幅度),電流越大;
2、電流越大,產生的熱量越多,導致溫度上升;
3、根據二極體的溫升特性,溫度越高,正向導通壓降越小,而電源電壓一定,這樣就意味著二極體可以獲得更大的電流。然後重複1。
因此,你可以判斷,正向電壓過大後,二極體會最終因為溫度過高、電流過大而燒燬。
8樓:哪壺開了
是和二du
極管內部電場有關。當正zhi向電壓dao比較小時。外部電壓不足以克服內部電場對內載流子擴散運
容動造成的阻力,電流較小,當外加電壓超過v0(死區電壓,矽管為0.5v)時,內部電場被大大削弱,正向電流隨電壓的增加成指數增加。
也可這麼說,矽二極體外加電壓小於0.5v時,動態電阻較大;大於0.5v時,動態電阻急劇減小。所謂動態電阻,是指電壓的增量除以電流的增量。
怎樣給二極體加正向電壓和反向電壓
9樓:神級人氏
加正向電壓就是二極體導通,等效於短路;加反向電壓就是二極體截止,等效於開路。
二極體又稱晶體二極體,簡稱二極體(diode),另外,還有早期的真空電子二極體;它是一種具有單向傳導電流的電子器件。在半導體二極體內部有一個pn結兩個引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的轉導性。一般來講,晶體二極體是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結介面。
在其介面的兩側形成空間電荷層,構成自建電場。當外加電壓等於零時,由於p-n 結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處於電平衡狀態,這也是常態下的二極體特性。
10樓:成都癲癇匯康
要想增加正向電壓,那麼正向電壓要大於二極體的正向導通電壓;
要想增加反向電壓,那麼正向電壓要小於二極體的正向導通電壓。
二極體,(英語:diode),電子元件當中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應用其整流的功能。
而變容二極體(varicap diode)則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流(rectifying)」功能。二極體最普遍的功能就是隻允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷 (稱為逆向偏壓)。
因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。
11樓:丁丁
二極體是分正負極的,電路通電後,如果二極體兩端電壓極性與二極體極性相同則為正向電壓;反之為反向電壓。 當二極體端電壓大於一定值時,不管是誰正向或者反向電壓,二極體都能導通。只不過前者叫單向導電,後者叫反向擊穿,失去單向導電特性
二極體兩端加上正向電壓時會怎麼樣
12樓:匿名使用者
二極體不是線性的元件,如果加的正向電壓低於「死區電壓」則不導通,當超過這個電壓時,它就導通,相當於開關的閉合,但有個壓降;這個壓降的數值矽管為0.6~0.7,鍺管為0.2~0.3v也就是死區的電壓值。
二極體單向導電,電流只能從p區流向n區,或電流只能從正極流向負極,有正向導通門檻電壓。
它正常工作時會產生相應的壓降(同上),會耗散相應的功率。根據歐姆定律p=ui假設矽二極體壓降0.6v當它通過1a的電流時則會耗散0.6w的功率,所以在一些低壓大電流的開關電源當中輸出都會使用成本更高的場效電晶體同步整流,如果用普通整流二極體的話會嚴重拉低整機的工作效率。
它的工作壓降與其溫度成正比,也就是說它的工作溫度越高壓降也就會越大。
13樓:呼阿優
二極體兩端加上正向電壓時會超過死區電壓才能導通。
在二極體加有正向電壓,當電壓值較小時,電流極小;當電壓超過0.6v時,電流開始按指數規律增大,通常稱此為二極體的開啟電壓;當電壓達到約0.7v時,二極體處於完全導通狀態,通常稱此電壓為二極體的導通電壓,用符號ud表示。
對於鍺二極體,開啟電壓為0.2v,導通電壓ud約為0.3v。在二極體加有反向電壓,當電壓值較小時,電流極小,其電流值為反向飽和電流is。
當反向電壓超過某個值時,電流開始急劇增大,稱之為反向擊穿,稱此電壓為二極體的反向擊穿電壓,用符號ubr表示。不同型號的二極體的擊穿電壓ubr值差別很大,從幾十伏到幾千伏。
擴充套件資料
二極體是最早誕生的半導體器件之一,其應用非常廣泛。特別是在各種電子電路中,利用二極體和電阻、電容、電感等元器件進行合理的連線,構成不同功能的電路,可以實現對交流電整流、對調製訊號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩壓等多種功能。
無論是在常見的收音機電路還是在其他的家用電器產品或工業控制電路中,都可以找到二極體的蹤跡。
二極體兩端加正向電壓時,二極體加反向電壓時,二極體
月似當時 二極體加正向電壓時,二極體導通。加反向電壓時,二極體截止。因此,二極體的導通和截止,則相當於開關的接通與斷開。晶體二極體一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結,在其介面處兩側形成空間電荷層,並建有自建電場。當不存在外加電壓,pn結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等...
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