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半導(dǎo)體二極管的直流電阻和動態(tài)電阻如何區(qū)別?

發(fā)布時間:2023-11-13
半導(dǎo)體器件是一種非線性器件,它對直流和交流(或說動態(tài)量)呈現(xiàn)出不同的等效電阻。二極管的直流電阻是其工作在伏安特性上某一點時的端電壓與其電流之比,如圖1所示。
圖1 二極管的直流等效電阻
(a)電路(b)二極管伏安特性和工作點q(c)二極管的直流電阻
圖2所示電路中,在直流電源v的作用下,對應(yīng)于二極管電流id和二極管兩端電壓ud的點稱為靜態(tài)工作點,如圖(b)中所注,該點對應(yīng)的直流電阻為
(1)
動態(tài)電阻是在一個固定的直流電壓和電流(即靜態(tài)工作點q)的基礎(chǔ)上、由交流信號ui引起特性曲線在q點附近的一小段電壓和電流的變化產(chǎn)生的。若該交流信號ui是低頻,而且幅度很?。ㄍǔ7Q低頻小信號),則由此引起的電流變化量也很小,則這一小段特性曲線可以用通過q點的切線來等效。
(a)電路(b)二極管伏安特性(c)二極管的動態(tài)電阻
圖2 二極管的低頻小信號等效
如圖2所示的電路中,若在q點的基礎(chǔ)上外加微小的低頻信號,二極管兩端產(chǎn)生的電壓變化量和電流變化量如圖(b)中所標(biāo)注,則此時的二極管可等效成一個動態(tài)電阻rd,如圖(c)所示。根據(jù)二極管的電流方程可得
q點附近(2)
rd是用以q點為切點的切線斜率的倒數(shù)。顯然,而q點在伏安特性上的位置不同,rd的數(shù)值將不同。根據(jù)二極管的電流方程
可得:
因此(3)
id為靜態(tài)電流,常溫下ut=26mv。從式(3)可知,靜態(tài)電流id越大,rd將越小。設(shè)ud=0.7v時,id=2ma。由此可得直流電阻rd=350 而按式(3)可得動態(tài)電阻(交流電阻),二者相差甚遠(yuǎn),切不可混淆。
根據(jù)上面的釋疑,就應(yīng)該很容易理解當(dāng)用普通萬用電表的電阻檔對二極管進(jìn)行測量時,所測到的電阻值應(yīng)該表示二極管的動態(tài)電阻還是直流電阻。
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