Spojovací dioda P-N se objevila v roce 1950. Je to nejdůležitější a základní stavební kámen elektronického zařízení. Spojovací dioda PN je dvousvorkové zařízení, které se vytvoří, když je jedna strana spojovací diody PN vyrobena z typu p a dotována materiálem typu N. Spojení PN je kořenem polovodičových diod. The různé elektronické součástky jako BJT, JFET, MOSFETy (oxid kovu–FET polovodič) , LED a analogové nebo digitální integrované obvody vše podporuje polovodičovou technologii. Hlavní funkcí polovodičové diody je, že umožňuje elektronům protékat přes ni úplně jedním směrem. Nakonec funguje jako usměrňovač. Tento článek poskytuje stručné informace o přechodové diodě PN, přechodové diodě PN v předpětí a reverzaci předpětí a charakteristikách VI přechodové diody PN
Co je dioda PN Junction?
Existují tři možné podmínky předpětí a dvě provozní oblasti pro typické Dioda PN-Junction , jsou nulové, dopředné a zpětné.
Pokud na diodu PN přechodu není přivedeno žádné napětí, elektrony difundují na stranu P a otvory budou difundovat na stranu N skrz spojení a spojí se. Proto je akceptorový atom blízký P-typu a donorový atom blízko N-strany ponechán nevyužitý. Tyto nosiče náboje generují elektronické pole. To je proti dalšímu šíření nosičů náboje. Žádný pohyb oblasti tedy není znám jako oblast vyčerpání nebo vesmírný náboj.
Dioda PN Junction
Pokud použijeme dopředné zkreslení na diodu PN-spojení, znamená to, že záporná svorka je připojena k materiálu typu N a kladná svorka je připojena k materiálu typu P přes diodu, což má za následek zmenšení šířky Přechodová dioda PN.
Pokud použijeme reverzní zkreslení na diodu PN-spojení, znamená to, že kladná svorka je připojena k materiálu typu N a záporná svorka je připojena k materiálu typu P přes diodu, což má za následek zvětšení šířky přechodová dioda PN a přes spojení nemůže proudit žádný náboj
VI Charakteristika diody PN Junction
Dioda PN s nulovým předpětím
Ve spojení s nulovým předpětím potenciálně poskytuje vyšší potenciální energii otvorům na svorkách na straně P a N. Když jsou svorky spojovací diody zkratovány, jen málo většiny nabije nosiče na straně P dostatkem energie k překonání potenciální bariéry cestování přes oblast vyčerpání. Proto s pomocí většinových nosičů náboje začne proud protékat diodou a je označován jako předávací proud. Stejným způsobem se menšinové nosiče náboje na straně N pohybují přes oblast vyčerpání v opačném směru a označuje se to jako zpětný proud.
Dioda PN s nulovým předpětím
Potenciální bariéra brání pohybu elektronů a děr po křižovatce a umožňuje driftům menšinových nosičů náboje přes křižovatku PN. Potenciální bariéra však pomáhá driftovat minoritní nosiče náboje v P-typu a N přes PN-přechod, pak bude nastolena rovnováha, když jsou většinové nosiče náboje stejné a oba se pohybují v opačném směru, takže čistý výsledek je nulový proud tekoucí v obvodu. Říká se, že toto spojení je ve stavu dynamické rovnováhy.
Když se teplota polovodiče zvýší, donekonečna byly generovány menšinové nosiče náboje, a tak začne stoupat svodový proud. Elektrický proud však nemůže protékat, protože k PN křižovatce nebyl připojen žádný externí zdroj.
Dioda PN Junction při předávání zkreslení
Když Přechodová dioda PN je zapojena v předpětí přivedením kladného napětí na materiál typu P a záporného napětí na svorku typu N. Pokud se vnější napětí stane větším než hodnota potenciální bariéry (odhad 0,7 V pro Si a 0,3 V pro Ge, bude překonána opozice potenciálních bariér a začne tok proudu. Protože záporné napětí odpuzuje elektrony v blízkosti křižovatku tím, že jim dá energii ke kombinování a křížení s otvory, které jsou tlačeny v opačném směru ke křižovatce kladným napětím.
Dioda PN Junction v dopředném zkreslení
Výsledek v charakteristické křivce nulového proudu proudícího až do zabudovaného potenciálu se na statických křivkách nazývá „kolenní proud“ a poté vysoký proud protékající diodou s mírným zvýšením vnějšího napětí, jak je znázorněno níže.
VI Charakteristika diody PN Junction při předávání zkreslení
Charakteristiky VI přechodové diody PN v předpětí směrování jsou nelineární, tj. Ne přímá. Tato nelineární charakteristika ukazuje, že během provozu křižovatky N není odpor konstantní. Sklon přechodové diody PN v předpětí směrování ukazuje, že odpor je velmi nízký. Když je na diodu aplikováno dopředné zkreslení, způsobí to cestu s nízkou impedancí a umožňuje vést velké množství proudu, který je známý jako nekonečný proud. Tento proud začíná proudit nad bodem kolena s malým množstvím vnějšího potenciálu.
Charakteristika diody PN Junction VI při předávání zkreslení
Potenciální rozdíl napříč PN spojením je udržován konstantní působením depleční vrstvy. Maximální proud, který má být veden, je udržován neúplným zatěžovacím odporem, protože když dioda PN přechází více proudu, než je obvyklá specifikace diody, výsledný proud má za následek rozptyl tepla a také vede k poškození zařízení.
Dioda PN Junction v obráceném zkreslení
Když je spojovací dioda PN připojena ve stavu reverzního zkreslení, je kladné (+ Ve) napětí připojeno k materiálu typu N a záporné (-Ve) napětí je připojeno k materiálu typu P.
Když je napětí + Ve přivedeno na materiál typu N, přitahuje elektrony v blízkosti kladné elektrody a odchází od křižovatky, zatímco otvory na konci typu P jsou také přitahovány od křižovatky v blízkosti záporné elektrody .
Dioda PN Junction v obráceném zkreslení
U tohoto typu předpětí je tok proudu přes spojovací diodu PN nulový. Současný únik proudu způsobený menšinovými nosiči náboje teče v diodě, kterou lze měřit v UA (mikroampérech). Protože se potenciál reverzního předpětí k přechodové diodě PN nakonec zvyšuje a vede k rozbití reverzního napětí PN přechodu a proud přechodové diody PN je řízen externím obvodem. Reverzní rozdělení závisí na dopingových úrovních regionů P & N. S nárůstem zpětného zkreslení se dioda dále zkratuje v důsledku přehřátí v obvodu a maximálního proudu v obvodu v přechodové diodě PN.
VI Charakteristika diody PN Junction ve zpětném zkreslení
U tohoto typu předpětí je charakteristická křivka diody zobrazena ve čtvrtém kvadrantu níže uvedeného obrázku. Proud v tomto předpětí je nízký, dokud není dosaženo poruchy, a proto dioda vypadá jako otevřený obvod. Když vstupní napětí reverzního předpětí dosáhne průrazného napětí, reverzní proud enormně vzroste.
Charakteristika diody PN Junction VI při zpětném zkreslení
Jedná se tedy o přechodovou diodu PN v nulovém předpětí, v předpětí a v předpětí a o charakteristiku VI spojovací diody PN. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Kromě toho jakékoli pochybnosti týkající se tohoto článku, nebo projekty elektroniky poskytněte nám svůj názor komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, která dioda se používá ve fototranzistoru?
Fotografické kredity:
- VI charakteristika přechodové diody PN o tutorvista
- Dioda s nulovým předpětím PN Junction odborná mysl
