二极管 I-V 特性
肖克利二极管方程 I = IS(eV/nVT − 1):由电流求压降或由电压求电流,考虑串联电阻与温度(VT、IS(T)),给出动态电阻、温度系数和 I-V 曲线。内置 1N4148、1N4007、肖特基及各色 LED 参数。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
I = IS · (eVj/(n·VT) − 1),V = Vj + I·RS
Vj = n·VT·ln(1 + I/IS),VT = kT/q ≈ 25.69 mV(25 °C)
IS(T) = IS(T0) · (T/T0)XTI/n · e(Eg/(n·VT))·(T/T0 − 1)
动态电阻 rd = dV/dI = n·VT/(I + IS) + RS
温度系数 dV/dT ≈ −(Eg/q + XTI·kT/q − Vj)/T ≈ −2 mV/°C(硅)
原理与说明
PN 结二极管的正向电流随电压指数增长:室温下 n = 1 时电压每增加约 59 mV 电流增大 10 倍。饱和电流 IS 极小(硅管 fA–nA 级)但对温度极敏感,约每升高 10 °C 翻一番以上,使恒流下的正向压降以约 −2 mV/°C 下降——这正是二极管/三极管测温和带隙基准的原理。
参数说明
- 理想因子 n:扩散电流为主时 n ≈ 1,复合电流为主(小电流、宽禁带材料)时接近 2;LED 常为 2–3。
- 串联电阻 RS:体电阻与引线电阻,大电流时使曲线变得更“直”,压降高于纯指数模型。
- 动态电阻:小信号下二极管等效为 rd = nVT/I,1 mA 时约 26–45 Ω,可用作电流控制的可变电阻(如衰减器、AGC)。
注意
- 模型不含反向击穿和大注入效应;LED 预设是由典型正向电压反推的近似参数。
- 二极管不能直接并联均流:负温度系数会让热的那只分到更多电流。