二极管专题：二极管的反向恢复时间（动态特性）

前言

低频下，按电池理解二极管即可，但是当高频信号加在二极管两端时，就要考虑二极管的动态特性了。
二极管的单向导电特性并不十分理想，这是因为二极管的本质是有P型半导体和N型半导体接触形成的PN结。
PN结除了除了构成单向到点的二极管外，还存在一个结电容：

结电容导致"双向"导电

结电容对二极管当然不是什么好事，这实际上使二极管可以流过一定量的反向电荷。
实际二极管需要一定的时间来恢复反向阻断能力。Trr称为反向恢复时间（reverse revovery）。

二极管的结电容大小

不同工艺结构可以使结电容的大小不一样。
1、点接触的PN结，可以减小结电容，但会降低二极管的通流能力。
2、面接触，通流能力强，但是结电容更大。
看下面两个例子：
1N4007 (面接触型)

1N4148(点接触型)

结电容对单向导电性的影响

1、低频时，反向导电占整个周期的比例很小，二极管仍可以看成是单向导电的。

2、高频时，如果反向导电占整个周期的比例很大，二极管称为“双向导电”器件，也就无法使用了。

二极管反向恢复过程

实际二极管的反向恢复曲线如图所示，蓝色是反向恢复电流曲线，黄色是反向恢复电压曲线。
在Tf时刻前，二极管正向导通，Uf就是通常说的0.7V，If很大。

随后电路试图给二极管加反压，但是反压不是立马能加上去的，二极管的电流If在t0 时刻降到0。
t0 - t1 这段时间，二极管电流不仅不消失，反而成为反向电流，且不断增加。这段时间称为Td (delay),表示的含义是（不服从控制）延迟时间。

t1时刻反向电流达到最大，t1 - t2 时间段反向电流最终减小到0，称之为下降时间Tf(fall)。
td 和 tf 加起来就是反向恢复时间Trr。这段时间二极管是反向导通的。

可以想象，如果加在二极管上的信号周期与反向恢复时间Trr 在数量级上可比拟的话，二极管实际效果是全通的。
所以。反向恢复时间Trr决定了二极管可适用的频率场合。

简单对二极管反向恢复电压进行分析，反向恢复电流达到峰值Irp以后急剧减小，也就说明下降时间Tf其实很小。
这样一来在线路上的寄生电感上会产生尖峰电压Urp(reveres peak ),这是十分有害的，可能会击穿二极管。
恢复系数 Tf/Td 用来描述二级管反向回复的“软度”，恢复系数越大，约不容易产生有害高压。
也就是一方面我们希望反向恢复时间Trr越短越好，另一方面我们还希望下降时间Tf所占的时间比重越大越好。

我们来看看高频二极管1N4148的反向恢复时间： 4ns

思考

二极管的反向恢复时间跟结电容大小有关系么？