二极管导通条件疑惑

2019-03-25 14:16发布

这里有一个小小的疑问,平时只是在应用,而没有仔细的分析过,现在突然有点疑惑。书上说二极管导通门槛电压硅管为0.7V左右,锗管0.3V左右,满足这个电压pn结就导通。想问下,如果给二极管加上一个5V电压,然后再串联进一个30M的电阻,实际测试二极管N端电压为4.8V(仿真如图),此时二极管压降为0.2V;请问此时的pn结是否完全导通?
我个人理解应该是完全导通了的,因为从二极管导通机制来分析,是正向电压将pn结内电场削弱或抵消(与内电场方向相反),然后使N端的电子能够穿越耗尽区被吸到P端,这样才是二极管导通了。而如果反过来,N端接电源,P端悬空,那么电场方向与内电场方向相同,Pn结壁垒反而被加厚,此时电子是无法穿越过来的,所以P端测不到电压。
当电路串联一颗30M电阻进去,由于电阻过大,导致电流非常小,但是这并不影响二极管导通。
而以上结论,似乎又与书上讲的不一致,二极管如果完全导通,其压降应该大于其门槛电压0.7V或者0.3V。是不是我分析的不对呢。请指教,谢谢。
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14条回答
gmchen
2019-03-26 15:29
其实楼主这个问题的关键在于如何理解“导通”这个定义。
根据半导体物理,pn结存在势垒电压,二极管加上正向电压以后这个势垒下降,流过二极管的电流按照指数规律上升。由于电流与电压是指数关系,电压对于电流就是对数关系,所以当电流增加到一定大小以后二极管的正向压降随着电流增加的幅度变得很缓慢,近似可以认为二极管的正向压降不再变化。通常定义的“导通”概念就是指这个二极管正向压降基本不变的区域,所以有所谓锗二极管的导通电压在0.2~0.3V,硅二极管的导通电压在0.7V左右这个说法。但是不到这个电压并非意味着没有电流流过二极管,只不过电流比较小而已。如果按照有无电流流过二极管来定义“导通”,那么也可以这样说:只要加上正向电压,二极管始终是“导通”的。

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