二极管具有什么特性

二极管的特性介绍

1.二极管的单向导电特性

二极管由PN结构成，二极管的导电特性决定于PN结的特性，下面分两种情况讨论。

（1）二极管外加正向电压的导电情况

二极管外加正向电压也叫正向偏置电压，电路如图1-17（a）所示，外加电压实际加到二极管内部的PN结上，等效为如图1-17（b）所示。从图1-17（b）中可看出，PN结上由E形成外加电场与内部电场方向相反。

图1-17 二极管加正向电压的导电情况

在外电场作用下，电源正极便输出正电荷经P区与PN结中的负电荷复合，同时电源负极的负电荷经N区也与PN结中的正电荷复合，于是使空间电荷区的阻挡层逐渐变窄，直至最后消失。这样，二极管便能导通电流。其电流回路为：E+→I→P区→空间电荷区→空间电荷区此时，可认为空间电荷区（阻挡层）已消失，即没有阻挡层。→N区→R→E−。

（2）二极管外加反向电压的导电情况

二极管外加反向电压的电路如图1-18（a）所示，它等效为图1-18（b）中PN结加上反向电压。这时，PN结上由E形成外加电场与内部电场方向相同。

图1-18 二极管加反向电压的导电情况

在外电场作用下，电源负极输出的负电荷将与P区正电荷复合掉，同时电源正极输出的正电荷将与N区负电荷复合掉，于是使PN结中空间电荷区的阻挡层变宽，阻止电流通过。

综上所述，二极管加正偏置电压时能够导通电流，加反向电压时难以导通电流。这表明二极管具有单向导电特性。

2.二极管的伏安特性曲线

二极管特性包括正向特性和反向特性两个方面，可通过一条曲线来综述。

（1）描绘二极管的特性曲线

把2CZ52D型二极管VD、电阻R、可调电阻RP、电压表Ⓥ及电流表◯mA按如图1-19（a）所示连接起来。电池E便对2CZ52D型二极管加上了正向偏置电压。

图1-19 2CZ52D的伏安特性曲线

当将RP的触点向左端调动时，分别从Ⓥ、上可看出，二极管加的正偏置电压变高，导通正向电流变大；当将RP的触点向右端调动时，二极管加的电压变低，导通电流变小。

当电压低于0.75V时，导通电流为0mA；当电压为1.2V时，电流为30mA；电压为1.5V时，电流为60mA，……。若以这些正向电压和正向电流的对应数据作为坐标点描画在如图1-19（c）所示的I–U 坐标中，就成为图中的C（0.75，0）、B（1.2，30）、A（1.5，60）点。如果将A、B、C……点连成一条曲线，就是2CZ52D型二极管的正向特性曲线。

再按如图1-19（b）所示连接电路，给二极管加反向电压。当调RP使反向电压从0→200V逐渐增大时，流过VD的反向电流几乎为0。继续调高反向电压达到200V时，反向电流开始明显增大。

当反向电压为210V时，反向电流为2.5μA；当反向电压为220V时，反向电流为5μA；当反向电压为235V时，反向电流为10μA；……。以这些反向电压和反向电流的对应数据作为坐标点描画在如图1-19（c）所示的I–U坐标中，就成为图中的D（-210，-2.5）、E（-220，-5）、F（-235，-10）点。若将D、E、F……点连成一条曲线，就是2CZ52D型二极管的反向特性曲线。

（2）二极管特性曲线的意义

图1-19（c）中A、B、C、D、E、F……点连成的整条曲线，称为二极管的特性曲线，它完整地描述了2CZ52D型二极管的以下特性。

❶ 从图1-19（c）中特性曲线看，当正向电压从0→0.75V增大时，二极管基本没有电流通过，称为截止。只有正向电压达到或大于0.7V时，二极管才开始导通电流，它揭示了外加电压必须克服PN结的内电场才能导通正向电流。常把二极管开始导通正向电流时所加的电压叫做导通电压。2CZ52D型二极管的导通电压是0.75V。

不同种类二极管的导通电压不同。硅二极管的导通电压为0.6～0.8V，锗二极管的导通电压为0.2～0.3V。

❷ 从特性曲线还可看出，二极管正向电压较高时，正向电流大些；正向电压较低时，正向电流就小些。二极管在实际应用中导通电流与串联负载电阻有关。

❸ 从特性曲线看，外加反向电压从0 增大到200V时，二极管中基本没有反向电流通过，这时二极管处于截止状态。

❹ 反向电压大于200V时，二极管开始导通反向电流且明显增大，这个电流称为二极管的反向电流，是衡量二极管质量的一项重要指标参数。

❺ 从完整特性曲线看，二极管正向电压达到导通电压时，二极管才导通电流。加反向电压时，一般认为二极管不导通电流。二极管实际是应用单向导电性，因此，一般不加很高反向电压，以保证二极管不导通反向电流，也要求反向电流越小越好。

二极管种类较多，不同型号二极管的特性曲线各不相同。图1-19（c）中曲线表明2CZ52D型二极管特性为：导通电压是0.75V；不能在反向电压大于200V的条件下使用。

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