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二极管的组成及仿真

1. PN结的单向导电性

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PN结正偏

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PN结反偏

PN结加正向电压导通(正偏): 外电源形成外电场,使P区空穴越过耗尽层(即PN结)到达电源负极;N区自由电子越过耗尽层,到达电源正极,从而使PN结处于导通状态。

PN结加反向电压截止(反偏): 外电源形成外电场,使N区空穴越过耗尽层(少数载流子)到达电源负极;P区自由电子越过耗尽层,到达电源正极,由于少数载流子由本征激发所得,数目比较少,通常认为PN结处于截止状态。但是PN结是有电流流过的,即反向饱和电流Is,虽然数值很小,但它受温度影响很大(大约温度每升高10℃,反向电流增大一倍)。

将PN结进行封装,变成了二极管。PN结就是指中间的空间电荷区(也称之为耗尽层)。

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2. 二极管单向导通仿真

1)正向偏置

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二极管正向偏置仿真电路图

2)反向偏置

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二极管反向偏置仿真电路图

3. PN结的伏安特性曲线及表达式

表达式:

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u 为PN结两端的电压降;i为流过PN结的电流;IS为反向饱和电流;UT=26 mV。

PN结的伏安特性曲线如图:

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4. 二极管伏安特性仿真

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仿真结果如下:

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