题目
在PN结正向压降与温度的关系实验中,PN结温度传感器的普遍规律是在高温端的线性度优于低温端。A. 正确B. 错误
在PN结正向压降与温度的关系实验中,PN结温度传感器的普遍规律是在高温端的线性度优于低温端。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
考查要点:本题主要考查对PN结温度传感器中正向压降与温度关系的理解,特别是不同温度端的线性度差异。
解题核心思路:
需明确PN结正向压降(Vf)与温度的实验规律,理解高温端线性度优于低温端的物理机制。关键在于分析温度对载流子浓度、电流与压降关系的影响,以及不同温度区间内非线性因素的变化。
破题关键点:
- PN结正向压降公式:Vf随温度变化的非线性主要由饱和电流Is的温度依赖性决定。
- 高温特性:高温下Is增大,Vf与温度的线性度提升;低温时Is较小,非线性更显著。
- 实验普遍规律:高温端的线性度更优是实验中常见的现象。
PN结正向压降与温度的关系可由公式近似:
$V_f = V_0 - \frac{kT}{q} \ln\left(\frac{I}{I_s}\right)$
其中,$I_s$是饱和电流,随温度升高呈指数增长。
-
低温端特性:
- 温度较低时,$I_s$较小,$\ln(I/I_s)$对温度的敏感度较高,导致Vf变化非线性显著。
- 工作电流$I$的微小变化会引发较大的Vf波动,线性度较差。
-
高温端特性:
- 温度较高时,$I_s$显著增大,$\ln(I/I_s)$对温度的依赖性减弱,Vf随温度的变化趋于平缓。
- 非线性因素被抵消,线性度明显改善。
结论:实验中,高温端的线性度普遍优于低温端,因此题目描述正确。