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文档简介
Word二极管的动态特性讲解低频下,(二极管)可以按照讲到的模型来考虑,按照应用场景采用简化模型还是复杂模型,但是当高频(信号)加载在二极管上时,就要考虑二极管的动态特性了。
1、(仿真)现象
这里还是通过仿真先看一个之前介绍过的半波整流电路,这里我们加了一个实际的二极管1N4007的s(pi)ce模型。我们先把输入正弦波的频率设置为50Hz。
从仿真结果看,满足我们的要求,正向导通反向截止。
但是当我们把输入正弦波的频率设置为1MHz时,
从仿真结果可以看出有比部分反向电压也到达了输出端,说明在高频时二极管并没有严格的执行单向导电特性。这个是什么原理呢?
2、理论分析
二极管的单向导电特性并不十分理想,这是因为二极管的本质是有P型(半导体)和N行半导体接触形成的PN结(这里不再将空穴,载流子这些微观的东西)。PN结除了构成单向导电的二极管外,还存在一个结(电容)。不同工艺结构可以使结电容的大小不一样。点接触的PN结,可以减小结电容,但是会降低二极管的通流能力。反之,面接触的PN结,通流能力强,但结电容更大。
结电容对二极管当然不是什么好事,这实际上使二极管可以流过一定量的反向电荷。实际二极管需要一段时间来“恢复”反向阻断能力,图trr称为反向恢复时间(reverserecovory)。下图为1MHz时的那个半波整流的(电流)曲线,反向电流持续的时间就是trr。
在trr这段时间二极管是反向导通的,可以想象如果加载在二极管上的信号周期T与trr在数量级上可比拟的话,二极管的实际效果是“全通”的。所以,反向恢复时间trr决定了二极管可适用的电路频率场合。
注意:从反向电流最低点到恢复零点的时间是非常小的,由于U=LdI/dt,如果线路中存在寄生电感,那么就会产生一个尖峰电压,击穿二极管。所以,我们希望trr越小,同时tf占的比重越大越好。
3、小结
①由于结电容的存在,二极管在高频时就要考虑动态特性,也就是反向电流;
②当反向电流恢复时间trr在信号周期T中占的比例过大的画,二极管的单向导电性就不再适用了,所以我们希望trr越小越好
③由于反向恢复电流容易产
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