二级管的伏安特性曲线

（一） 什么是伏安特性曲线

从正确使用二极管的要求出发，首先应该弄清加在二极管两端的电压u与通过二极管的电流I之间的关系。通常电压用伏（V）表示，电流用安（A）表示，所以二极管的电压与电流的关系，称为二极管的"伏安特性"。把一组组二极管电压、电流的数据以几何曲线的形式描绘出来，就成了二极管的"伏安特性曲线"

（二） 二极管伏安特性曲线的特点

下面将其特征归纳成以下五点加以说明。

1、 当二极管两端的电压u为零时，电流I也为零，所以特性曲线从座标原点开始。

2、当二极管接上正向电压时，随着电压的逐渐增加，电流也跟着增加。但在开始的一段，电流增加很慢。图5中OA和OA＇段的情况表明二极管在开始导电时正向电阻是比较大的。当二极管两端的电压超过一定的数值u。以后（u。称为列区电压），二极管的电阴变得很小，正向电流开始显著增加，特性曲线对应图5所示AB和AB＇段的情况。在二极管导通时，二极管两端的正向压降比死区电压稍大一些。通常硅管的正向压降为0.6-0.8伏，锗管的正向压降为0.1-0.3伏。

3、当二极管接上反向电压时，最初，随着反向电压的逐渐增大（大约在由0到-1伏的范围内），反向电流也跟着逐渐增大。但是，当外加反向电压大约超过-1伏以后，反向电流即不再跟着增大。

4、当外加反向电压继续增大到一定数值时，反向电流突然增大，这就是PN结的反向击穿现象。

5、二极管正向运用时电流大（电压大于一定数值时），管子导通，反向运用时电流很小，管子接近截止。这就是二极管最主要的特性--单向导电特性。二极管的伏安特性曲线不是直线，这说明二极管不是一个线性元件。这是二极管的一个重要特性。

二极管是一种非线性元件

什么是非线性元件

电阻上电压和电流之间的比值是一个常数。在电流I为纵轴、电压u为横轴的直角坐标系中，电阻的伏安特性是一条直线，如图6。凡是伏安特性是直线（即符合欧姆定律）的元件，就称为线性元件，相反的，伏安特性不是直线的元件，则称为非线性元件。

（一） 性元件的特点

（二） 线性元件相比较，二极管这种非线性元件所呈现的电阻具有以下特点：

1、 伏安特性曲线上各点的直流电阻不相等。

伏安特性曲线上某一点的直流电阻，就是该点所对就的电压u与电流I的比值。例如，在图7中，A点的直流电阻RA=uA/IA=0。4V/5mA=80Ω B点的直流电阻RB=uB/IB=0.6V/15mA=40Ω用同样的方法可求出曲线上其它各点的直流电阻，它们都是不相等的。伏安特性曲线上某点直流电阻的几何意义，就是该点割线斜率的倒数。例如A点的直流电阻是割线OA斜率的倒数，即RA=uA/IA=1/（IA/uA）=1/tga。B点的直流电阻是割线OB斜率的倒数，即RB=uB/IB=1/（IB/uB）=1/rgQ

2、 伏安特性曲线上各点的交流电阻不相等。

伏安特性曲线上某点的交流电阻，就是该点附近电压的变化量Δu与相对应的电流变化量ΔI的比值。交流电阻的几何意义就是该点切线的斜率的倒数。例如在图8中，A点的交流电阻rA=Δu/ΔI=1/（ΔI/Δu）=1/tgβ由于伏安特性曲线上各点切线的斜率不相等，所以各点的交流电阻也不相等。由图8可见，加在二极管两面端的电压越大（或流过二极管的电流越大），二极管所呈现的交流电阻越小。例如，B点的交流电阻就比A点的交流电阻小，因为B点的切线斜率大一些。

3、 伏安特性曲线上同一点的直流电阻和交流电阻不相等。

A点的直流电阻RA=80Ω，而交流电阻rA=Δu/ΔI=（0。6-0。2）V/10mA=40Ω由于非线性元件所呈现的电阻不是一个常数，所以非线性元件的端电压和流过它的电流之间不符合欧姆定律。由于非线性元件的直流电阻和交流电阻不相等，所以用万用表测得的直流电阻不能挪用到交流电路中。

二极管的分类和主要参数

按照PN结的结构分类，二极管可分成点接触型和面接触型两类。点接触型二极管PN结的面积小，允许通过的电流较小，一般在十几或几十毫安以下。因为结面积小，所以结电容小，适用于高频电路。面接触型二极管PN结的面积大，可以通过较大的电流，但是由于结电容大，只能用于低频电路中。

二极管按材料分有锗二极管和硅二极管两种。按用途分，主要有普通二极管、整流二极管、开关二极管、发光二极管和稳压二极管等。

最大整流电流和最高反向工作电压是二极管的主要参数。IM是二极管长期安全工作时允许通过的最大正向电流。二极管用于整流电路时工作电流不能超过IM。VB是二极管的反向击穿电压。二级管的最高反向工作电压的数值不能超过VB。