模电课后习题1.5求详细解答

发布网友 发布时间：2022-05-22 01:03

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热心网友 时间：2023-11-23 11:18

　　1.正向是指：P接高电位，N接低电位。

　　正向接时，外部电压方向和PN结的内电场方向相反，当电压大于（硅管0.7v，锗管0.3v）时，外部电压抵消了PN结的内电场，消除了PN结，使载流子（空穴与电子）能够正常的流动，这种情况称谓导通。这时候二极管相当于一根导线，和导线的区别是，它需要消耗0.7或0.3的电压，相当于启动电压。

　　2.反向是指：N接高电位，P接低电位。

　　正向接时，外部电压方向和PN结的内电场方向相同，加强了内电场，增加了PN结的厚度，使载流子无法通过PN结，这种情况称谓截止。这时候二极管相当于一个没有闭合的开关，等于断路。

　　如果反向电压过大，这种截止的状态也可能被破坏，使的二极管导电，这种情况叫做击穿。击穿主要指的是击穿共价键，共价键可以理解成两个电子和两个空穴组成的一条绳子，相对比较稳定，但是反向电压过大时，共价键就会被破坏击穿，击穿主要有两种情况：雪崩击穿和齐纳击穿。

　　雪崩击穿是由于内电场的增强，使得个别进入到PN结中的电子（空穴）获得巨大的能量从而超高速的运动，在运动过程中当他碰撞到共价键中的电子时，就将能量传递给了原本稳定的其他电子，从而破坏了共价键，产生了更多的电子（空穴）。这样一个撞出两个，两个撞出四个，就像滚雪球一样，最终使的PN结中出现大量的载流子，这时候PN结也就不存在了，二极管也就出现了很大的反向电流。这种击穿是破坏性的，一旦出现这种情况，由于电流的不受控，就会使二极管发热然后被烧坏。

　　而齐纳击穿也是由于内电场的增强，破坏了共价键的稳定性。共价键中的电子带负电，空穴带正电，都收到内电场的吸引，但是一般情况下由于共价键的束缚，它们不能够自由移动。但是如果电场强度过大，他们收到吸引力也就越强，最终它们就会挣脱共价键的束缚，成为自由的载流子，向相反方向移动，从而形成二极管的反向电流。这种击穿一般可恢复的，当外部电压消失时，共价键能够再度形成，不会烧坏二极管。

　　通过制作工艺控制二极管的掺杂的浓度，可以控制反向电压过大时，是雪崩击穿在先还是齐纳击穿在先。

　　3.稳压二极管就是利用齐纳击穿的特性而制作出来的，当反向电压达到一定程度时，先会出现齐纳击穿，在齐纳击穿的情况下，二极管和正向导通的状态相同，区别是启动电压相对较大，不再是0.7V，这个电压就是稳压二极管的稳压值。

　　所以稳压二极管可以理解成为正向反向都能导通，正向导通是的压降和普通二极管一样0.7v；反向导通时压降是稳压值。

4.两个稳压管串联电路及稳压值如下图：

5.两个稳压管并联电路及稳压值如下图：