Diood on kahe terminaliga elektriline komponent, mida kasutatakse ehitada erinevaid elektrilisi ja elektroonilisi vooluringe . Diood koosneb kahest elektroodist, nimelt anoodist ja katoodist. Enamik dioodidest on valmistatud pooljuhtmaterjalidest nagu SI, Ge jne. Dioodi peamine ülesanne on juhtida elektrivoolu ainult ühes suunas. Dioodi rakenduste hulka kuuluvad lülitid, pingeregulaatorid, ostsillaatorid, alaldid, signaalsegistid jne. Turul on saadaval erinevaid dioodide tüüpe, näiteks Zeneri diood, laviinidiood, LED, laser, Schottky jne.
Laviinidiood
Selles artiklis käsitletakse lühiteavet laviinidioodi ehitamise ja töötamise kohta. Laviinidiood on ühte tüüpi diood, mis on ette nähtud laviini lagunemiseks konkreetse vastupidise eelpinge juures. Dioodi ristmik on ette nähtud peamiselt voolu kontsentratsiooni peatamiseks, nii et diood oleks purunemise ajal ohutu.
Mis on laviinidiood?
Laviinidiood on ühte tüüpi pooljuhtseade spetsiaalselt loodud töötama vastupidises jaotuses. Neid dioode kasutatakse kaitseklappidena, mida kasutatakse süsteemi rõhu reguleerimiseks, et kaitsta elektrisüsteeme liigpinge eest. Selle sümbol diood on sama mis Zeneri dioodil . Laviinidiood koosneb kahest terminalist, nimelt anoodist ja katoodist. Laviinidioodi sümbol on sarnane tavalise dioodiga, kuid vertikaalse riba pöördeservadega, mis on näidatud järgmisel joonisel.
Laviinidiood
Laviinidioodi ehitus
Üldiselt on laviinidiood valmistatud räni või muudest pooljuhtmaterjalidest. Selle dioodi ehitus on sarnane Zeneri diood , välja arvatud selle dioodi dopingutaseme muutus Zeneri dioodist. Need dioodid on tugevalt legeeritud. Seega on tühjenduspiirkonna laius selles dioodis väga väike. Selle piirkonna tõttu toimub vastupidine lagunemine selle dioodi madalamal pingel.
Teisest küljest on laviinidioodid kergelt legeeritud. Seega on laviinidioodi ammendumiskihi laius Zeneri dioodi jaoks väga suur. Selle suure ammendumispiirkonna tõttu toimub vastupidine lagunemine dioodi kõrgematel pingetel. Selle dioodi purunemispinge paikneb tootmise dopingutaseme kontrollimisel ettevaatlikult.
Laviinidioodi töötamine
Tavalise dioodi põhiülesanne on lubada elektrivoolu ainult ühes suunas, st edasi-tagasi. Arvestades, et laviinidiood võimaldab voolu mõlemas suunas. Kuid see diood on spetsiaalselt loodud töötama vastupidises kallutatud olekus, kui pinge ületab vastupidises kallutatud olekus purunemispinge. Pinget, mille korral elektrivool ootamatult suureneb, nimetatakse purunemispingeks.
Laviinidioodi ehitus
Kui sellele dioodile rakendatakse vastupidises eelpinges pinge, siis see ületab purunemispinge, toimub ristmiku purunemine. Seda ristmiku jaotust nimetatakse laviinirikkeks. Alati, kui sellele dioodile rakendatakse ettepoole suunatud eelpinge, hakkab see töötama nagu tavaline p-n ristmiku diood võimaldades selle kaudu elektrivoolu.
Millal vastupidine kallutatud pinge rakendatakse laviinidioodile, seejärel liigutatakse enamus P-tüüpi ja N-tüüpi pooljuhtide laengukandjaid PN-ristmikust eemale. Selle tulemusel suureneb ammendumispiirkonna laius. Niisiis, enamus kandjad ei luba elektrivoolu. Kuigi vähemuslaengukandjad teavad välispingest tulenevat tõukejõudu.
Selle tulemusena on elektrivoolu liigutades vähemuslaengukandjate voog p-tüüpi n-tüüpi ja n-tüüpi p-tüüpi. Ehkki vähemuste tasumakandjate poolt liigutatav vool on praegu väga väike. Väiksemat laengukandjat läbivat väikest voolu nimetatakse vastupidiseks lekkevooluks. Kui sellele rakendatakse vastupidine eelpinge, suurendatakse dioodi veelgi, vähemuslaengukandjad saavad suure hulga energiat ja lähevad kiiremini parematele kiirustele.
Suurel kiirusel vabalt liikuvad elektronid purunevad koos aatomitega ja kannavad seejärel energia valentselektronidesse. Valentselektronid, mis saavad kiiretest elektronidest piisavalt energiat, eraldatakse algaatomist ja muudetakse vabaks elektroniks. Jällegi kiirendatakse neid elektrone. Kui need vabad elektronid põrkuvad teiste aatomitega, löövad nad rohkem elektrone maha. Selle pideva kokkupõrke tõttu molekulidega tekib tohutu hulk vabu elektrone või auke. Need tohutul hulgal vabu elektrone hoiavad dioodis ülekoormusvoolu.
Alati, kui dioodile rakendatakse vastupidist pinget, suureneb see pidevalt. Mõnes otsas toimub laviini purunemine ja ristmiku purunemine. Sel hetkel suurendab väike pinge suurenemine elektrivoolu kiiresti. See ootamatu voolutugevus võib tavapärase ristmiku dioodi püsivalt hävitada. Kuigi laviinidioodid ei pruugi kahjustuda, kuna need on ettevaatusega kavandatud toimima laviinide lagunemispiirkonnas.
Dioodi purunemispinge
Laviinidioodi purunemispinge sõltub dopingu tihedusest. Dopingutiheduse suurendamine vähendab dioodi purunemispinge.
Dioodi purunemispinge
Laviinidioodi rakendused
Laviinidioodi rakendused hõlmavad järgmist.
- Vooluahela kaitsmiseks kasutatakse laviini dioodi. Kui vastupidine eelarvepinge hakkab suurenema, käivitab diood fikseeritud pinge korral laviini efekti.
- See paneb dioodi alustama voolu ennast vigastamata ja lülitab äärmise jõu eemale elektriskeemid oma maapealse terminalini.
- Disainerid kasutavad dioodi rohkem selleks vooluahela kaitsmine soovimatu pinge eest .
- Neid dioode kasutatakse valge müra tekitajatena.
- Laviinidioodid tekitavad raadiomüra, neid kasutatakse tavaliselt raadioseadmete müraallikatena. Näiteks kasutatakse neid sageli antennianalüsaatorite sildade raadiosageduse allikana. Mikrolainesageduse genereerimiseks kasutatakse laviinidioode.
Seega on see kõik laviinidioodide, ehituse, töö ja rakenduste kohta. Lisaks sellele on kahtlusi selle kontseptsiooni või selle suhtes teada erinevat tüüpi dioodidest , andke palun tagasisidet, kommenteerides allolevas kommentaaride osas. Siin on teile küsimus, mis on laviinidioodi funktsioon?
