二极管

 

在电路中,二极管就如同开关,这意味着二极管某一方向能通过电流(正偏),而另一方向则不能(反偏)。检查二极管处于什么工作状态需对其进行正确的极性测量。

 

当二极管处于正向导通时,随着被测电压的升高,电流立即开始流过结并流出二极管(参见下图)。这一起始电阻来源于接触电阻和节点的小电阻。越过该阻值后,将有“满”电流流过二极管。每个二极管在设计时都要确定这一最小电压(门电压)。如果二极管的正向电压高于这一设计值,就称这一电压为“正向导通电压”。

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在相反方向,二极管则被设计成当电压低于设置电压值时,电流无法通过。当二极管反置时,有一直流(小电流)通过节点,称为“漏电流”(参见下图)随着电压的不断升高至结被击穿的水平,漏电流将达到满电流。满电流开始时对应的这个的电压值称为“击穿电压”(参见下图)。电路在设计时,就是使正常工作时的电压低于二极管的击穿电压,这就是为了利用结的阻隔特性。击穿电压较低,通常是由于工艺流程出现问题或有过多的污染。

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施加电压超过击穿电压通常并不会造成永久性损坏的结。然而,当施加的电压太高时,二极管(结)会由于持续的大电流而造成永久物理破坏。

 

在该测试中要确定的第二个参数是处于击穿电压时的电流。如上所述,通常这种情况很少发生。污染和/或不适当的工艺流程会引起漏电流的增大。

 

下图中的曲线1表示有少量漏电流的二极管,电流随电压的升高而升高。最终,达到击穿电压,二极管完全导通。曲线2显示了总漏电流、节点漏电流随电压的升高而升高,这里的问题在于电路从未到达击穿电压,但二极管也从不会像一个电流阻隔器那样正常工作。

 

双极型晶体管

 

双极型晶体管将在后面介绍,它是三源区、两结器件。从电性能方面,它们可看成是两个二极管以背靠背的形式相连接。为得知双极型品体管的特性,人们已做了许多测试。分别对单结特性进行测试和整个晶体管工作进行测量。探测结的正偏和反偏特性。随着对整个晶体管的探测,对击穿电压(BV)进行测试。

 

单独节点的测试都标有字母BV,其右下角的小写字母表明是哪一具体节点。例如:BVcbo表示集电极和基极击穿电压。字母o表示发射极开路,即没有施压电压。BVceo表示集电极和发射极之间的击穿电压。

 

两个二极管结构的结的正向导通电压也要被测量。Vbe是基一射极的正向导通电压。Vbc是基一集极的正向导通电压。BViso探测的是为漏电流而隔离集电极的结。

 

双极型晶体管的一个主要的电性能测量是值(增益)的测量(参见下图)。这是对晶体管放大性能的测量。在双极型晶体管中,从发射极到集电极流过的电流,通过基极(参见后面改变基极电流以改变基区电阻。集电极流出(从发射极到基极)的电流量由基极电阻来调整。

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晶体管的放大定义为:集电极电流除以基极电流,即为β。因此β等于10意味着1mA的基极电流将产生10mA的集电极电流。晶体管的β由结的深度、结的分离情况(基极宽度)、掺杂等级、浓度分布和其他许多工艺和设计参数来决定。通过变化BVceo的测量进行值测量。在一特定的基极电流下测量BVceo的值。在这种模式中,发射极一基极结处于正向偏置。

 

晶体管的集电极特性可通过示波器屏幕显示出来。几乎水平的直线表示增长的基极电流值(1B1,IB2等),随着基极电流的增长,产生了相对应的集电极电流。通过屏幕上显示的数据来计算β值。

 

集电极电流由纵轴(虚线)决定。基极电流等于水平直线(步距)总数与每步(来自示波器)之值的乘积。

 

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