Вольтамперная характеристика полупроводникового диода
Рис.7 - Вольтамперная характеристика полупроводникового диода
Нелинейные свойства полупроводникового диода видны при рассмотрении его вольтамперной характеристики, пример которой для диода небольшой мощности дан на рис.7. Она показывает, что прямой ток в десятки миллиампер получается при прямом напряжении порядка десятых долей вольта. Поэтому прямое сопротивление имеет величину не выше десятков ом. Для более мощных вентилей прямой ток составляет сотни миллиампер и больше при таком же малом напряжении, a Rnp соответственно снижается до единиц ом и меньше.
Участок характеристики для обратного тока, малого по сравнению с прямым током, обычно показывают в другом масштабе, что и сделано на рис.7.
Обратный ток при обратном напряжении в десятки вольт составляет лишь доли миллиампера. Это соответствует обратному сопротивлению в десятки килоом. У различных полупроводниковых диодов Rобр может быть до сотен килоом и больше. Если обратное напряжение превысит максимально допустимую для данного прибора величину, то запирающий слой пробьется. При этом его сопротивление резко уменьшается и обратный ток сильно возрастает. На рис.7 штрихом показан ход характеристики в случае пробоя.
Полупроводниковые диоды иногда характеризуют величиной коэффициента выпрямления кв, под которым понимают отношение прямого тока к обратному или обратного сопротивления к прямому при одинаковых значениях прямого и обратного напряжений:
Вследствие нелинейности вольтамперной характеристики величина кв весьма непостоянна. Поэтому коэффициентам выпрямления обычно не пользуются, а указывают Iпр и Iобр для определенных значений прямого и обратного напряжений или приводят характеристику диода, которая дает наиболее полное представление о его свойствах.
Характеристики полупроводниковых диодов сильно зависят
от температуры. С повышением температуры возрастают прямой и обратный токи, особенно последний. Например, при нагревании германиевого диода до 70 °С обратный ток увеличивается в 3 раза. Это приводит к ухудшению выпрямления. При понижении температуры оба тока снижаются, но обратный ток в меньшей степени, за счет чего выпрямляющие свойства также ухудшаются.