电压知识
pn结电容与外加电压有关吗?
一、pn结电容与外加电压有关吗?
pn结电容与外加电压无关。
电容的容量是电容的两个极板之间的正对面积和距离决定的,一旦电容制造好以后,极板之间的正对面积和距离是固定值,也就决定了电容的容量是固定值,电容的容量和外加电压无关。
而C=Q/U,只是测量电容容量的计算公式,对于某一个电容,容量C是不变的,变量只有加在电容的电荷Q和电压U可以变化 。
电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。
二、pn结电容效应应用?
应用如下:PN结应用编辑根据PN结的材料、掺杂分布、几何结构和偏置条件的不同,利用其基本特性可以制造多种功能的晶体二极管。
PN结电容的大小对二极管的工作有 PN结电容分为两部分,势垒电容和扩散电容。 PN结交界处存在势垒区。结两端电压变化引起积累在此区域的电荷数量的改变,从而显现电容效应。 当所加的正向电压升高时,多子(N区的电子、P区的空穴)进入耗尽区,相当于对电容充电。
当正向电压减小时,又会有电子、空穴从耗尽区分别流入N区、P 区,相当于电容放电。加反向电压升高时,一方面会使耗尽区变宽,会使P区的空穴进一步远离耗尽区,也相当于对电容的放电。加反向电压减少时,就是P区的空穴、N区的电子向耗尽区流,使耗尽区变窄,相当于充电。
三、pn结电容效应分析?
1、PN结的电容效应限制了二极管三极管的最高工作效率,PN结的电容效应将导致反向时交流信号可以部分通过PN结,频率越高则通过越多。
2、二极管,三极管反向的时候,PN结两边的N区和P区仍然是导电的,这样两个导电区就成了电容的两个电极。从而构成PN结的电容效应。
3、为了减小这个电容,会减小PN结面积或增加PN结厚度,并且一般用势垒电容,扩散电容来等效。
四、pn结电容效应有几种?
有两种
pN结的电容效应——扩散电容
PN结正向导电时,多子扩散到对方区域后,在PN结边界上积累,并有一定的浓度分布。积累的电荷量随外加电压的变化而变化,当PN结正向电压加大时,正向电流随着加大,这就要求有更多的载流子积累起来以满足电流加大的要求;而当正向电压减小时,正向电流减小,积累在P区的电子或N区的空穴就要相对减小,这样,当外加电压变化时,有载流子的向PN结“充入”和“放出”。,PN结的扩散电容CD描述了积累在P区的电子或N区的空穴随外加电压的变化的电容效应。
PN结的电容效应——势垒电容
在一定条件下,PN结显现出充放电的电容效应。不同的工作情况下的电容效应,分别用势垒电容和扩散电容予以描述。
五、与pn结电容有关的因素?
pn结电容与外加电压无关。
电容的容量是电容的两个极板之间的正对面积和距离决定的,一旦电容制造好以后,极板之间的正对面积和距离是固定值,也就决定了电容的容量是固定值,电容的容量和外加电压无关。
而C=Q/U,只是测量电容容量的计算公式,对于某一个电容,容量C是不变的,变量只有加在电容的电荷Q和电压U可以变化 。
电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。
六、pn结结电容的存在会导致什么问题?
pn结结电容的存在会导致在外加信号频率较高时,二极管的单向导电性变差,三极管的放大作用降低。
七、pn结反向电压?
应该是pn结反向裁止
PN结一边是P区,一边是N区,只有P区电位高于N区电位,它才会通,而且有P到N导通,反过来,N电位高于P区,不会导通,称为反向截止。
在 P 型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下,空穴是可以移动的,而电离杂质(离子)是固定不动的 。
N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。当P型和N型半导体接触时,在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散,电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合,载流子消失。
因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子,却有分布在空间的带电的固定离子,称为空间电荷区 。
P 型半导体一边的空间电荷是负离子 ,N 型半导体一边的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散 ,达到平衡。
当PN结外加反向电压时,内外电场的方向相同,在外电场的作用下,载流子背离PN结运动,结果使空间电荷区变宽,,耗尽层会(变宽)变大。PN结外加正向电压时,扩散电流大于漂移电流,耗尽层将变窄。
八、pn结击穿电压?
对pn结施加的反向偏压增大到某一数值VBR时,反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为pn结击穿。发生击穿时的反向电压称为pn结的击穿电压。
击穿电压与半导体材料的性质、杂质浓度及工艺过程等因素有关。pn结的击穿从机理上可分为雪崩击穿、隧道击穿和热电击穿三类。前两者一般不是破坏性的,如果立即降低反向电压,pn结的性能可以恢复;如果不立即降低电压,pn结就遭到破坏。pn结上施加反向电压时,如没有良好散热条件,将使结的温度上升,反向电流进一步增大,如此反复循环,最后使pn结发生击穿。由于热不稳定性引起的击穿,称为热电击穿,此类击穿是永久破坏性的
九、pn结死区电压?
死区电压也叫开启电压,是应用在不同场合的两个名称。死区电压,指的是即使加正向电压,也必须达到一定大小才开始导通,这个阈值叫死区电压,硅管约0.5V,锗管约0.1V。(硅和锗是制造晶体管最常用的两种半导体材料,硅管较多,锗管较少)。
在二极管正负极间加电压,当电压大于一定的范围时二极管开始导通,这个电压叫开启电压。锗管0.1左右,硅管0.5左右。死区电压是指在二极管应用在具体的电路中时,由于本身的压降,也就是供电电压小于一定的范围时不导通,造成输出波形有残缺,从供电电压经过零点直到输出波形残缺消失的时候,这一段电压就是死区电压,本质上就是二极管的开启电压。
十、pn结电压温度系数?
温度升高时,pn结的正向电流增大、正向压降降低,即正向电流具有正的温度系数,正向压降具有负的温度系数;这主要是由于pn结的势垒高度降低所造成的结果。并且反向电流随着温度的升高也增大,这主要是由于两边少数载流子浓度增大的结果。
击穿电压的温度特性:温度升高后,晶格振动加剧,致使载流子运动的平 均自由路程缩短,碰撞前动能减小,必须加大反向电压才能发生雪崩击穿具有正的温度系数,但温度升高,共价键中的价电子能量状态高,从而齐纳击穿电压随温度升高而降低,具有负的温度系数。
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