二极管的开关特性
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2.1 二极管的开关特性
逻辑门电路： 逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的 电子电路。简称门电路。 电子电路。简称门电路。 基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、 基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、 与门 与非门、或非门、与或非门和异或门等 和异或门 与非门、或非门、与或非门和异或门等。 逻辑0 电子电路中用高、低电平来表示。 逻辑0和1： 电子电路中用高、低电平来表示。 获得高、低电平的基本方法： 获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的 导通、截止（即开、 两种工作状态。 导通、截止（即开、关）两种工作状态。
二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。 二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。
1、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程
2、产生反向恢复过程的原因—电荷存储效应 产生反向恢复过程的原因 电荷存储效应 当外加正向电压时， 当外加正向电压时，P区 空穴向N扩散， 空穴向N扩散，N 区电子 向P区扩散；势垒区逐渐 区扩散； 变窄，P区存储了电子， 变窄， 区存储了电子， N区存储了空穴，它们 区存储了空穴， 都是非平衡少数载流子。 都是非平衡少数载流子。 这一过程称为电荷存储 效应。 效应。
2、产生反向恢复过程的原因—电荷存储效应 产生反向恢复过程的原因 电荷存储效应 当输入电压突然反向时， 当输入电压突然反向时，存储 电荷反向电场的作用下， 电荷反向电场的作用下， P区 电子被拉回N 电子被拉回N区，N区空穴被 拉回P 形成反向电流I 拉回P区，形成反向电流IR； 或与多数载流子复合。 或与多数载流子复合。在此期 间IR基本上保持不变 ），经过 经过t （IR=VR/RC），经过ts后，存 储电荷显著减少， 储电荷显著减少，势垒区逐渐 变宽，经过t 二极管截止。 变宽，经过tt后，二极管截止。
反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间， 反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间， 它远大于正向导通所需要的时间。这就是说， 它远大于正向导通所需要的时间。这就是说， 二极管的开通时间是很短的， 二极管的开通时间是很短的，它对开关速度 的影响很小，以致可以忽略不计。 的影响很小，以致可以忽略不计。 因此， 因此，影响二极管的开关时间主要是反向恢 复时间，而不是开通时间。 复时间，而不是开通时间。
ui＝0V时，二极管截止，如同开关断开， 0V时 二极管截止，如同开关断开， uo＝0V。 0V。
D + ui － 开关电路 RL + uo －
D + + － 0.7V R ui =5V L － + uo －
ui =5V 时的等效电路
ui＝5V时，二极管导通，如同0.7V的电压源， 二极管导通，如同0 的电压源， u o ＝ 4 .3 V。
{End}
＋ uD 二极管符号： 二极管符号 正极
－
负极
Ui<0.5V时，二极管 时 IF 截止， 截止，iD=0。 。
U BR
iD ( m A)
ห้องสมุดไป่ตู้
0
0.5 0.7 Ui>0.5V时，二 时 极管导通。 极管导通。 伏安特性
u D (V)
D + ui － 开关电路 RL + uo －
D + + ui=0V RL uo － － ui=0V 时的等效电路
逻辑门电路： 逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的 电子电路。简称门电路。 电子电路。简称门电路。 基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、 基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相器）、 与门 与非门、或非门、与或非门和异或门等 和异或门 与非门、或非门、与或非门和异或门等。 逻辑0 电子电路中用高、低电平来表示。 逻辑0和1： 电子电路中用高、低电平来表示。 获得高、低电平的基本方法： 获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的 导通、截止（即开、 两种工作状态。 导通、截止（即开、关）两种工作状态。
二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。 二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。
1、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程
2、产生反向恢复过程的原因—电荷存储效应 产生反向恢复过程的原因 电荷存储效应 当外加正向电压时， 当外加正向电压时，P区 空穴向N扩散， 空穴向N扩散，N 区电子 向P区扩散；势垒区逐渐 区扩散； 变窄，P区存储了电子， 变窄， 区存储了电子， N区存储了空穴，它们 区存储了空穴， 都是非平衡少数载流子。 都是非平衡少数载流子。 这一过程称为电荷存储 效应。 效应。
2、产生反向恢复过程的原因—电荷存储效应 产生反向恢复过程的原因 电荷存储效应 当输入电压突然反向时， 当输入电压突然反向时，存储 电荷反向电场的作用下， 电荷反向电场的作用下， P区 电子被拉回N 电子被拉回N区，N区空穴被 拉回P 形成反向电流I 拉回P区，形成反向电流IR； 或与多数载流子复合。 或与多数载流子复合。在此期 间IR基本上保持不变 ），经过 经过t （IR=VR/RC），经过ts后，存 储电荷显著减少， 储电荷显著减少，势垒区逐渐 变宽，经过t 二极管截止。 变宽，经过tt后，二极管截止。
反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间， 反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间， 它远大于正向导通所需要的时间。这就是说， 它远大于正向导通所需要的时间。这就是说， 二极管的开通时间是很短的， 二极管的开通时间是很短的，它对开关速度 的影响很小，以致可以忽略不计。 的影响很小，以致可以忽略不计。 因此， 因此，影响二极管的开关时间主要是反向恢 复时间，而不是开通时间。 复时间，而不是开通时间。
ui＝0V时，二极管截止，如同开关断开， 0V时 二极管截止，如同开关断开， uo＝0V。 0V。
D + ui － 开关电路 RL + uo －
D + + － 0.7V R ui =5V L － + uo －
ui =5V 时的等效电路
ui＝5V时，二极管导通，如同0.7V的电压源， 二极管导通，如同0 的电压源， u o ＝ 4 .3 V。
{End}
＋ uD 二极管符号： 二极管符号 正极
－
负极
Ui<0.5V时，二极管 时 IF 截止， 截止，iD=0。 。
U BR
iD ( m A)
ห้องสมุดไป่ตู้
0
0.5 0.7 Ui>0.5V时，二 时 极管导通。 极管导通。 伏安特性
u D (V)
D + ui － 开关电路 RL + uo －
D + + ui=0V RL uo － － ui=0V 时的等效电路