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pn结的等效电路为什么是并联 为什么pn结等效电路是并联的?

1、pn结的等效电路为什么是并联

pn结的等效电路可以用并联电路来表示,这是因为pn结是由p型半导体和n型半导体结合而成的。其中,p型半导体和n型半导体之间形成的空间电荷区等效于一个电容,所以整个pn结可以看作由一个电容和一个电阻并联而成的等效电路。

这个电容实际上是由空间电荷区中的电荷和电场形成的。当没有外加电压时,空间电荷区在平衡时会形成一个势垒,使得p型半导体中的电子不能向n型半导体流动,n型半导体中的空穴也不能向p型半导体流动。但是,如果在pn结上加上一个外加电压,就可以改变势垒的高度和宽度,使得电荷可以在空间电荷区内移动。

2、电阻和电容的作用

电阻和电容在pn结等效电路中扮演了不同的角色。电容主要是负责储存电荷和形成电场,而电阻则是负责限制电流流动的作用。

具体来说,当在pn结上加上一个外加电压时,外加电场会使空间电荷区内的电荷沿着电场方向移动,因为空间电荷区内的电荷被分隔为情况反向的两层,电子向n型半导体平移与由n型半导体向p型半导体平移的孔之间产生电场力,使得电子和孔沿电场线移动从而改变空间电荷区的厚度。由此,可以改变势垒的高度和宽度,影响pn结的电阻值。而在空间电荷区中的电荷也会影响电容的大小。

3、等效电路的好处

用并联电路来表示pn结的等效电路有很多好处。一方面,这样可以方便地用电子学知识来解释pn结的行为,这是因为并联电路在电子学中是一个非常基础的概念。

另一方面,用并联电路来表示pn结的等效电路还可以帮助我们更好地理解pn结的特性。例如,在正向偏置时,pn结中的电流主要是电子从n型半导体向p型半导体的扩散电流和由p型半导体向n型半导体的漂移电流组成,这些电流可以用并联电路来表示。

4、结论

综上所述,pn结的等效电路为并联电路是因为空间电荷区等效为电容,而在空间电荷区中的电荷对电容的大小产生影响。电荷在空间电荷区内的移动会影响势垒的高度和宽度,从而影响pn结的电阻值。用并联电路来表示pn结的等效电路有利于我们理解pn结的特性,同时方便利用电子学知识对其进行分析。

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