Word版本下载可任意编辑】 二极管的电容效应和等效电路与开关特性 一、二极管的电容效应 二极管具有电容效应它的电容包括势垒电容CB和扩散电容CD 1.势垒电容CB（Cr） 前面已经讲过，PN结内缺少导电的载流子，其电导率很低，相当于介质；而PN结两侧的P区、N区的电导率高，相当于金属导体从这一构造来看，PN结等效于一个电容器 事实上，当PN结两端加正向电压时，PN结变窄，结中空间电荷量减少，相当于电容"放电"，当PN结两端加反向电压时，PN结变宽，结中空间电荷量增多，相当于电容"充电"这种现象可以用一个电容来模拟，称为势垒电容势垒电容与普通电容不同之处，在于它的电容量并非常数，而是与外加电压有关当外加反向电压增大时，势垒电容减小；反向电压减小时，势垒电容增大目前广泛应用的变容二极管，就是利用PN结电容随外加电压变化的特性制成的 2.扩散电容CD PN结正向偏置时，N区的电子向P区扩散，在P区形成一定的非平衡载流子的浓度分布，即靠近PN结一侧浓度高，远离PN结的一侧浓度低显然，在P区积累了电子，即存贮了一定数量的负电荷；同样，在N区也积累了空穴，即存贮了一定数即正电荷。
当正向电压加大时，扩散增强，这时由N区扩散到P区的电子数和由P区扩散到N区的空穴数将增多，致使在两个区域内形成了电荷堆积，相当于电容器的充电相反，当正向电压减小时，扩散减弱，即由N区扩散到P区的电子数和由P区扩散到N区的空穴数减少，造成两个区域内电荷的减少，、这相当于电容器放电因此，可以用一个电容来模拟，称为扩散电容 总之，二极管呈现出两种电容，它的总电容Cj相当于两者的并联，即Cj＝CB + CD二极管正向偏置时，扩散电容远大于势垒电容 Cj≈CD ；而反向偏置时，扩散电容可以忽略，势垒电容起主要作用，Cj≈CB 二、二极管的等效电路 二极管是一个非线性器件，对于非线性电路的分析与计算是比较复杂的为了使电路的分析简化，可以用线性元件组成的电路来模拟二极管使线性电路的电压、电路关系和二极管外特性近似一致，那么这个线性电路就称为二极管的等效电路显然等效电路是在一定条件下的近似 二极管应用于直流电路时，常用一个理想二极管模型来等效，可把它看成一个理想开关正偏时，相当于"开关"闭合（ON），电阻为零，压降为零；反偏时，相当于"开关"断开（OFF），电阻为无限大，电流为零。
由于理想二极管模型突出表现了二极管基本的特性--单向导电性，所以广泛应用于直流电路及开关电路中 在直流电路中如果考虑到二极管的电阻和门限电压的影响实际二极管可用图Z0112所示的电路来等效 在二极管两端加直流偏置电压和工作在交流小信号的条件下，可以用简化的电路来等效图中rs为二极管P区和N区的体电阻 三、二极管的开关特性 二极管正偏时导通，相当于开关的接通；反偏时截止相当于开关的断开，说明二极管具有开关特性不过一个理想的开关，在接通时开关本身电阻为零，压降为零，而断开时电阻为无穷大，电流为零，而且要求在高速开关时仍具有以上特性，不需要开关时间但实际二极管作为开关运用，并不是太理想的因为二极管正向导通时，其正向电阻和正向降压均不为零；反向戳止时，其反向电阻也不是无穷大，反向电流也不为零并且二极管开、关状态的转换需要一定时间.这就限制了它的开关速度因此作开关时，应选用正向电阻RF小、反向电阻RR大、开关时间小的开关二极管 3 / 3。