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二極管其實并非單向導電
作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2019.12.30
信息摘要:
二極管的基本特性說起二極管相信大家都知道,它在電子電路中起到一個非常關鍵的作,它有一個非常重要的特性--單向導電性。也就是說電流只能從正極(…
  二極管的基本特性說起二極管相信大家都知道,它在電子電路中起到一個非常關鍵的作,它有一個非常重要的特性--單向導電性。也就是說電流只能從正極(陽極)流向它的負極(陰極),我們就可以利用二極管這個特性來實現整流、檢波、限幅、保護等等作用。
  可是二極管真的是絕對的單向導電嗎?答案是否定的!
  每一種類型的二極管都有一個詳細的工作參數:比如最大正向電流、最高反向電壓、反向恢復時間、反向電流等等。
  反向電流是怎么回事?不是說好單向導電的嗎?反向怎么會有電流?
  反向電流產生的主要原因是因為有結電容的存在;當二極管通過交流電的時候因為二極管的單向導電性它可以把交流電變成直流電,但同時因為它自身存在電容效應(雖然電容量非常?。┙涣麟姷呢摪胫芤矔嫦蛄鬟^二極管(寄生電容)形成反向電流,反向電流的大小是由二極管結電容的容量決定的。同時它和反向恢復時間也是密切相關的,結電容越大反向恢復時間就越長(因為電容的充放電需要時間)這也直接限制了了二極管的工作頻率,當頻率高到一定程度二極管的單向導電特性就將徹底消失那么問題來,到底什么是結電容?為什么會有結電容?結電容是怎么產生的?有沒有辦法把這該死的結電容滅了?
  要搞清楚這個問題就必須要根據它的結構和原理來分析,它分別存在兩種電容,即:擴散電容、勢壘電容。
  擴散電容:p-n結在正偏時所表現出的一種微分電容效應。pn結擴散電容是來自于非平衡少數載流子(簡稱非平衡少子)在pn結兩邊的中性區內的電荷存儲所造成的電容效應;簡單來說就是因為PN結加正向電壓的時候由于P\N區的電荷濃度差的變化就會有電荷的積累和釋放,這個積累和釋放的過程就等同于一個電容充放電,這是由二極管特殊的材料和結構所決定的,所以擴散電容無法消除。
  勢壘電容:PN結加反向電壓的時候由于PN結反向截止電流不能直接流過二極管,PN結的兩個電極就相對絕緣,這恰恰就構成了一個電容器的原型:任何絕緣體中的兩個金屬導體都存在電容效應,電容的容量與兩極的距離成反比,與兩極的面積成正比。
  也就是說二極管的電極面積越大它的結電容就越大,比如面接觸型的整流二極管,它的電極接觸面很大,適合通過大電流。但同時也因為電極的面積增大從而增大了它的結電容,這也限制了它的工作頻率。
  而PN結面積越小結電容就越小,同時它能夠通過的電流也就越小,比如點接觸型的檢波二極管,它不需要流過太大電流,它的電極面積非常小,這樣就可以嚴格控制結電容從而保證高頻檢波的質量。

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