半导体二极管的直流电阻和动态电阻如何区别?

半导体器件是一种非线性器件,它对直流和交流(或说动态量)呈现出不同的等效电阻。的直流电阻是其工作在伏安特性上某一点时的端电压与其电流之比,如图1所示。

图1 二极管的直流等效电阻

(a)电路(b)二极管伏安特性和工作点Q(c)二极管的直流电阻

        图2所示电路中,在直流V的作用下,对应于二极管电流ID和二极管两端电压UD的点称为静态工作点,如图(b)中所注,该点对应的直流电阻为

        (1)

        动态电阻是在一个固定的直流电压和电流(即静态工作点Q)的基础上、由交流信号ui引起特性曲线在Q点附近的一小段电压和电流的变化产生的。若该交流信号ui是低频,而且幅度很小(通常称低频小信号),则由此引起的电流变化量也很小,则这一小段特性曲线可以用通过Q点的切线来等效。

(a)电路(b)二极管伏安特性(c)二极管的动态电阻

图2 二极管的低频小信号等效

        如图2所示的电路中,若在Q点的基础上外加微小的低频信号,二极管两端产生的电压变化量和电流变化量如图(b)中所标注,则此时的二极管可等效成一个动态电阻rd,如图(c)所示。根据二极管的电流方程可得

Q点附近        (2)

        rd是用以Q点为切点的切线斜率的倒数。显然,而Q点在伏安特性上的位置不同,rd的数值将不同。根据二极管的电流方程

        可得:

        因此                (3)

        ID为静态电流,常温下UT=26mV。从式(3)可知,静态电流ID越大,rd将越小。设UD=0.7V时,ID=2mA。由此可得直流电阻RD=350 而按式(3)可得动态电阻(交流电阻),二者相差甚远,切不可混淆。

        根据上面的释疑,就应该很容易理解当用普通万用电表的电阻档对二极管进行测量时,所测到的电阻值应该表示二极管的动态电阻还是直流电阻。

,半导体器件是一种非线性器件,它对直流和交流(或说动态量)呈现出不同的等效电阻。的直流电阻是其工作在伏安特性上某一点时的端电压与其电流之比,如图1所示。

图1 二极管的直流等效电阻

(a)电路(b)二极管伏安特性和工作点Q(c)二极管的直流电阻

        图2所示电路中,在直流V的作用下,对应于二极管电流ID和二极管两端电压UD的点称为静态工作点,如图(b)中所注,该点对应的直流电阻为

        (1)

        动态电阻是在一个固定的直流电压和电流(即静态工作点Q)的基础上、由交流信号ui引起特性曲线在Q点附近的一小段电压和电流的变化产生的。若该交流信号ui是低频,而且幅度很小(通常称低频小信号),则由此引起的电流变化量也很小,则这一小段特性曲线可以用通过Q点的切线来等效。

(a)电路(b)二极管伏安特性(c)二极管的动态电阻

图2 二极管的低频小信号等效

        如图2所示的电路中,若在Q点的基础上外加微小的低频信号,二极管两端产生的电压变化量和电流变化量如图(b)中所标注,则此时的二极管可等效成一个动态电阻rd,如图(c)所示。根据二极管的电流方程可得

Q点附近        (2)

        rd是用以Q点为切点的切线斜率的倒数。显然,而Q点在伏安特性上的位置不同,rd的数值将不同。根据二极管的电流方程

        可得:

        因此                (3)

        ID为静态电流,常温下UT=26mV。从式(3)可知,静态电流ID越大,rd将越小。设UD=0.7V时,ID=2mA。由此可得直流电阻RD=350 而按式(3)可得动态电阻(交流电阻),二者相差甚远,切不可混淆。

        根据上面的释疑,就应该很容易理解当用普通万用电表的电阻档对二极管进行测量时,所测到的电阻值应该表示二极管的动态电阻还是直流电阻。

半导体二极管的直流电阻和动态电阻如何区别?

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