二极管的单向导电性和伏安特性曲线说明

单向导电性说明

下面通过分析图4-3中的两个电路来说明二极管的性质。在图4-3(a)电路中，当闭合开关S后，发现灯泡会发光，表明有电流流过二极管，二极管导通;而在图4-3(b)电路中，当开关S闭合后灯泡不亮，说明无电流流过二极管，二极管不导通。通过观察这两个电路中二极管的接法可以发现:在图4-3(a)中，二极管的正极通过开关S与电源的正极连接，二极管的负极通过灯泡与电源负极相连;而在图 4-3(b)中，二极管的负极通过开关S与电源的正极连接，二极管的正极通过灯泡与电源负极相连。

由此可以得出这样的结论:当二极管的正极与电源正极连接，负极与电源负极相连时，二极管能导通，反之二极管不能导通。二极管这种单方向导通的性质称为二极管的单向导电性。

伏安特性曲线

在电子工程技术中，常采用伏安特性曲线来说明元器件的性质。伏安特性曲线又称电压电流特性曲线，它用来说明元器件两端电压与通过电流的变化规律。二极管的伏安特性曲线用来说明加到二极管两端的电压 U与通过电流I之间的关系，二极管的伏安特性曲线如图4-4(a)所示，图4-4(b)和图4-4(c)则是为解释伏安特性曲线而画的电路。

在图4-4(a)的坐标图中，象限内的曲线表示二极管的正向特性，第三象限内的曲线表示二极管的反向特性。下面从两方面来分析伏安特性曲线。

(1)正向特性正向特性是指给二极管加正向电压(二极管正极接高电位，负极接低电位)时的特性。在图4-4(b)电路中电源直接接到二极管两端，此电源电压对二极管来说是正向电压。将电源电压U从 OV开始慢慢调高，在刚开始时，但由于电压很低，流过二极管的电流极小，可认为二极管没有导通，只有当正向电压达到图4-4(a)所示的U 电压时，流过二极管的电流急剧增大，二极管导通。这里的U电压称为正向导通电压，又称门电压(或值电压),不同材料的二极管，其门电压是不同的，硅材料二极管的门电压为0.5~0.7V，锗材料二极管的门电压为 0.2~ 0.3V。

从上面的分析可以看出，二极管的正向特性是:当二极管加正向电压时不一定能导通，只有正向电压达到门电压时，二极管才能导通，

(2)反向特性

反向特性是指给二极管加反向电压(二极管正极接低电位，负极接高电位)时的特性在图 4-4(c)电路中，电源直接接到二极管两端，此电源电压对二极管来说是反向电压。将电源电压U从 0V开始慢慢调高，在反向电压不高时，没有电流流过二极管，二极管不能导通。当反向电压达到图 4-4(a)所示U电压时，流过二极管的电流急剧增大，二极管反向导通了，这里的U电压称为反向击穿电压，反向击穿电压一般很高，远大于正向导通电压，不同型号的二极管反向击穿电压不同，低的十几伏，高的有几千伏。普通极管反向击穿导通后通常是损坏性的，所以反向击穿导通的普通二极管一般不能再使用。从上面的分析可以看出，二极管的反向特性是:当二极管加较低的反向电压时不能导通，但反向电压达到反向击穿电压时，二极管会反向击穿导通。

二极管的正、反向特性与生活中的开门类似:当你从室外推门(门是室内开的)时，如果力很小，门是推不开的，只有力气较大时，门才能被推开，这与二极管加正向电压,只有达到门电压才能导通相似;当你从室内往外推门时，是很难推开的，但如果推门的力气非常大，门也会被推开，不过门被开的同时一般也就损坏了，这与二极管加反向电压时不能导通，但反向电压达到反向击穿电压(电压很高)时，二极管会击穿导通