PN-ühendusdioodi teooria ja PN-ühendusdioodi VI omadused

PN-ühendusdioodi teooria ja PN-ühendusdioodi VI omadused

Pöörddiood P-N ilmus aastal 1950. See on kõige olulisem ja elektroonilise seadme põhiline ehitusplokk. PN-diooddiood on kahe otsaga seade, mis moodustub siis, kui PN-ühenddioodi üks külg on valmistatud p-tüüpi ja legeeritud N-tüüpi materjaliga. PN-ristmik on pooljuhtdioodide juur. The mitmesugused elektroonilised komponendid nagu BJT-d, JFET-id, MOSFETid (metalloksiid–FET pooljuht) , Valgusdioodid ja analoog- või digitaalsed IC-d kõik toetavad pooljuhttehnoloogiat. Pooljuhtdioodi põhiülesanne on see, et see hõlbustab elektronide voolamist kogu selle suhtes ühes suunas. Lõpuks toimib see alaldina. Selles artiklis antakse lühiteavet PN-ühendusdioodi, PN-ühendusdioodi kohta edastussuunalises ja vastupidises suunas ning PN-ühendusdioodi VI omaduste kohta



Mis on PN-ühendusdiood?

Tüüpiliseks on kolm võimalikku kallutamistingimust ja kaks tööpiirkonda PN-ühendusdiood , need on null-, ettepoole suunatud ja vastupidised.


Kui PN-ristmiku dioodil ei rakendata pinget, siis elektronid difundeeruvad P-poolele ja augud difundeeruvad ristmiku kaudu N-poolele ja nad ühenduvad. Seetõttu jäetakse kasutamata P-tüüpi lähedane aktseptoriaatom ja N-külje lähedal olev doonoriaatom. Need laengukandjad genereerivad elektroonilise välja. See on vastu laengukandjate edasisele levitamisele. Seega pole piirkonna ühtegi liikumist tuntud kui ammendumispiirkonda ega kosmoselaengut.





PN ühendusdiood

PN ühendusdiood

Kui rakendame PN-ristmiku dioodile ettepoole kallutatust, tähendab see, et negatiivne klemm on ühendatud N-tüüpi materjaliga ja positiivne klemm on ühendatud P-tüüpi materjaliga kogu dioodil, mis vähendab signaali laiust PN-ristmiku diood.



Kui rakendame PN-ristmikdioodile vastupidist eelarvamust, tähendab see, et positiivne klemm on ühendatud N-tüüpi materjaliga ja negatiivne klemm on ühendatud P-tüüpi materjaliga läbi dioodi, mis suurendab ristmikul ei saa voolata PN-dioodidioodi ja laengut ei saa voolata

VI PN-ühenddioodi omadused

VI PN-ühenddioodi omadused

Nulli kallutatud PN ühendusdiood

Nullhälvega ristmikul annab potentsiaalselt suurema potentsiaalse energia P- ja N-poolsete klemmide aukudesse. Kui ristmikdioodi klemmid on lühises, on P-poolel väheseid enamus laengukandjaid, millel on palju energiat, et ületada potentsiaalne barjäär, mis ületab ammendumispiirkonna. Seetõttu hakkab enamuse laengukandjate abil vool dioodis voolama ja seda tähistatakse edasivooluks. Samamoodi liiguvad N-poolsed vähemuslaengukandjad üle ammendumispiirkonna vastupidises suunas ja seda nimetatakse vastupidiseks vooluks.


Nulli kallutatud PN ühendusdiood

Nulli kallutatud PN ühendusdiood

Potentsiaalne tõke tõkestab elektronide ja aukude liikumist ristmikul ning võimaldab vähemustel laengukandjatel triivida üle PN ristmiku. Kuid potentsiaalne tõke aitab P-tüüpi ja N-tüüpi vähemuslaengukandjatel üle PN-ristmiku triivida, siis tekib tasakaal, kui enamus laengukandjad on võrdsed ja mõlemad liiguvad vastupidises suunas, nii et puhastulemus on null vooluringis voolav vool. Väidetavalt on see ristmik dünaamilise tasakaalu seisundis.

Pooljuhi temperatuuri tõstmisel on lõputult tekitatud vähemuslaengukandjaid ja seega hakkab lekkevool tõusma. Kuid elektrivool ei saa voolata, kuna PN-ristmikuga pole ühendatud ühtegi välist allikat.

PN-ühendusdiood eelhäälingu edastamisel

Kui PN-ühendussõlme diood on ühendatud ettepoole suunatud eelarvega andes P-tüüpi materjalile positiivse pinge ja N-tüüpi klemmile negatiivse pinge. Kui väline pinge muutub suuremaks kui potentsiaalse tõkke väärtus (hinnanguliselt 0,7 V Si ja 0,3 V Ge jaoks, ületatakse potentsiaalsete tõkete vastasseis ja algab voolu voog. Kuna negatiivne pinge tõrjub elektronid lähedal ristmik, andes neile energiat ühendada ja ületada augud, mida positiivne pinge ristmikule vastupidises suunas surub.

PN ristmiku diood ettepoole kallutatult

PN ristmiku diood ettepoole kallutatult

Selle tulemust sisseehitatud potentsiaalini voolava nullvoolu iseloomulikus kõveras nimetatakse staatilistel kõveratel põlevooluks ja seejärel dioodi läbivaks suureks vooluks koos välise pinge väikese tõusuga, nagu allpool näidatud.

VI PN-ühenddioodi omadused edastamise eelarvamuses

PN-ühendusdioodi VI karakteristikud edastamise eelarvamuses on mittelineaarsed, see tähendab mitte sirgjoon. See mittelineaarne omadus illustreerib, et N-ristmiku töö ajal ei ole takistus konstantne. PN-ühendusdioodi kalle ettepoole suunatud kallutatuses näitab, et takistus on väga madal. Kui dioodile rakendatakse ettepoole suunatud kallutatust, põhjustab see madala impedantsi raja ja võimaldab juhtida suures koguses voolu, mida nimetatakse lõpmatuks vooluks. See vool hakkab väikese välise potentsiaaliga liikuma üle põlveliigese punkti.

PN-ühendussõlme dioodi VI omadused ettepoole kallutatult

PN ühendussõlme diood VI omadused edastamise eelarvamuse osas

Potentsiaalset erinevust PN-ristmikul hoiab tühjenemiskihi toimimine konstantsena. Maksimaalset juhitava vooluhulka hoiab koormustakisti mittetäielikuna, sest kui PN-ühenddiood juhib dioodi tavalistest spetsifikatsioonidest suuremat voolu, põhjustab lisavool soojuse hajumise ja põhjustab seadme kahjustusi.

PN ühendusdiood tagurpidi

Kui PN-ühendusdiood on ühendatud vastupidises eelarveseisundis, on positiivne (+ Ve) pinge ühendatud N-tüüpi materjaliga ja negatiivne (-Ve) pinge P-tüüpi materjaliga.

Kui N-tüüpi materjalile rakendatakse + Ve pinget, meelitab see positiivse elektroodi läheduses olevaid elektrone ja läheb ristmikust eemale, samas kui P-tüüpi otsas olevad augud tõmbuvad ka negatiivse elektroodi lähedal asuvast ristmikust eemale .

PN ühendusdiood tagurpidi

PN ühendusdiood tagurpidi

Seda tüüpi eelpingestamisel on voolu vool PN-dioodi kaudu null. Kuigi praegune leke vähemuste laengukandjate tõttu voolab dioodis, mida saab mõõta UA-s (mikroamprites). Kuna PN-ristmikdioodi vastupidise kallutamise potentsiaal lõpuks suureneb ja viib PN-ristmiku vastupidise pinge lagunemiseni ja PN-ühendusdioodi voolu juhib väline vooluahel. Pöördjaotus sõltub P & N piirkondade dopingutasemest. Lisaks muutub vastupidise eelarvamuse suurenemisega diood lühisesse ahela ülekuumenemise ja maksimaalse voolu voolu tõttu PN-ristmiku dioodis.

VI PN-ühenddioodi omadused vastupidises eelarvamuses

Seda tüüpi eelarvamuste korral on dioodi iseloomulik kõver näidatud allpool toodud joonise neljandas kvadrandis. Selles eelpingestamisvool on kuni lagunemiseni madal ja seetõttu näeb diood välja nagu avatud vooluring. Kui tagasikäigu sisendpinge on jõudnud purunemispingeni, suureneb vastupidine vool tohutult.

PN-ühendussõlme dioodi VI tunnused vastupidises eelarvamuses

PN-ühendussõlme dioodi VI tunnused vastupidises eelarvamuses

Seetõttu on see kõik seotud PN-dioodi nullnihkega, ettepoole suunatud ja vastupidise eelhäälestuse tingimustega ning PN-ühendusdioodi VI omadustega. Loodame, et olete sellest kontseptsioonist paremini aru saanud. Lisaks sellele on kahtlusi selle artikli suhtes või elektroonika projektid palun anna oma tagasiside, kommenteerides allpool olevat kommentaaride jaotist. Siin on teile küsimus, millist dioodi fototransistoris kasutatakse?

Foto autorid: