二极管的电容效应、等效电路及开关特性（上）|技术分享-尊龙凯时手机版
二极管的电容效应、等效电路及开关特性（上）|技术分享-尊龙凯时手机版
来源：晶恒
浏览：-
发布日期：2020-01-13 16:48:48【 】
二极管具有电容效应。它的电容包括势垒电容cb和扩散电容cd。
pn结内缺少导电的载流子，其电导率很低，相当于介质;而pn结两侧的p区、n区的电导率高，相当于金属导体。从这一结构来看，pn结等效于一个电容器。事实上，当pn结两端加正向电压时，pn结变窄，结中空间电荷量减少，相当于电容"放电"，当pn结两端加反向电压时，pn结变宽，结中空间电荷量增多，相当于电容"充电"。这种现象可以用一个电容来模拟，称为势垒电容。势垒电容与普通电容不同之处，在于它的电容量并非常数，而是与外加电压有关。当外加反向电压增大时，势垒电容减小;反向电压减小时，势垒电容增大。目前广泛应用的变容二极管，就是利用pn结电容随外加电压变化的特性制成的。
结正向偏置时，n区的电子向p区扩散，在p区形成一定的非平衡载流子的浓度分布，即靠近pn结一侧浓度高，远离pn结的一侧浓度低。显然，在p区积累了电子，即存贮了一定数量的负电荷;同样，在n区也积累了空穴，即存贮了一定数的正电荷。当正向电压加大时，扩散增强，这时由n区扩散到p区的电子数和由p区扩散到n区的空穴数将增多，致使在两个区域内形成了电荷堆积，相当于电容器的充电。相反，当正向电压减小时，扩散减弱，即由n区扩散到p区的电子数和由p区扩散到n区的空穴数减少，造成两个区域内电荷的减少，这相当于电容器放电。因此，可以用一个电容来模拟，称为扩散电容。
总之，二极管呈现出两种电容，它的总电容cj相当于两者的并联，即cj=cb cd。二极管正向偏置时，扩散电容远大于势垒电容 cj≈cd ;而反向偏置时，扩散电容可以忽略，势垒电容起主要作用，cj≈cb 。
二极管是一个非线性器件，对于非线性电路的分析与计算是比较复杂的。为了使电路的分析简化，可以用线性元件组成的电路来模拟二极管。使线性电路的电压、电路关系和二极管外特性近似一致，那么这个线性电路就称为二极管的等效电路。显然等效电路是在一定条件下的近似。二极管应用于直流电路时，常用一个理想二极管模型来等效，可把它看成一个理想开关。正偏时，相当于"开关"闭合(on)，电阻为零，压降为零;反偏时，相当于"开关"断开(off)，电阻为无限大，电流为零。由于理想二极管模型突出表现了二极管最基本的特性--单向导电性，所以广泛应用于直流电路及开关电路中。在直流电路中如果考虑到二极管的电阻和门限电压的影响。实际二极管可用图z0112所示的电路来等效。在二极管两端加直流偏置电压和工作在交流小信号的条件下，可以用简化的电路来等效。图中rs为二极管p区和n区的体电阻。
相关技术分享
最新资讯文章