diode
An elektronesche Komponenten gëtt dacks fir seng Rectifikatiounsfunktioun en Apparat mat zwou Elektroden benotzt, deen nëmmen de Stroum an enger eenzeger Richtung fléisst. A Varaktordioden ginn als elektronesch justierbar Kondensatore benotzt. Déi aktuell Directionalitéit, déi vun de meeschte Dioden besat gëtt, gëtt allgemeng als "Rectification" Funktioun bezeechent. Déi heefegst Funktioun vun enger Diode ass datt de Stroum nëmmen an enger eenzeger Richtung passéiert (bekannt als Forward Bias), an et ëmgedréint ze blockéieren (bekannt als Reverse Bias). Dofir kënnen d'Dioden als elektronesch Versioune vu Kontrollventile geduecht ginn.
Fréi Vakuum elektronesch Dioden; Et ass en elektroneschen Apparat deen de Stroum unidirektional ka féieren. Et gëtt e PN-Kräizung mat zwee Leadklemmen an der Hallefleitdiode, an dësen elektronesche Gerät huet unidirektional Stroumkonduktivitéit no der Richtung vun der ugewandter Spannung. Allgemeng ass eng Kristalldiode eng pn-Kräizungs-Interface geformt duerch Sintering vun p-Typ an n-Typ Hallefleitungen. Raumladungsschichten ginn op béide Säite vu senger Interface geformt, a bilden e selbstgebauten elektrescht Feld. Wann déi ugewandt Spannung gläich Null ass, sinn den Diffusiounsstroum, deen duerch den Konzentratiounsdifferenz vu Ladungsträger op béide Säiten vum pn-Kräizung verursaacht gëtt an den Driftstroum, deen duerch dat selwer gebauten elektrescht Feld verursaacht gëtt, gläich an an engem elektresche Gläichgewiichtzoustand, wat och d'charakteristesch vun diodes ënner normal Konditiounen.
Fréier Dioden enthalen "Cat Whisker Kristaller" a Vakuumröhre (bekannt als "thermesch Ioniséierungsventile" zu Lëtzebuerg). Déi heefegst Dioden benotzen hautdesdaags meeschtens Hallefleitmaterialien wéi Silizium oder Germanium.
charakteristesch
Positivitéit
Wann eng Forward Volt ugewannt gëtt, am Ufank vun der Forward Charakteristik, ass d'Forward Volt ganz kleng an net genuch fir de Blockéierungseffekt vum elektresche Feld am PN Kräizung ze iwwerwannen. De Forward Stroum ass bal null, an dës Sektioun gëtt déi Doudeg Zone genannt. D'Forward Volt, déi d'Diode net verdroen kann, gëtt déi Doudeg Zone Spannung genannt. Wann d'Forward Volt méi grouss ass wéi d'Dead Zone Volt, gëtt d'elektrescht Feld am PN Kräizung iwwerwonne, d'Diode féiert an d'Forward Richtung, an de Stroum hëlt séier mat der Spannungserhéijung erop. Am normale Beräich vun der Stroumverbrauch bleift d'Terminalspannung vun der Diode bal konstant wärend der Leedung, an dës Spannung gëtt d'Forward Volt vun der Diode genannt. Wann d'Forward Volt iwwer d'Diode e gewësse Wäert iwwerschreift, gëtt dat internt elektrescht Feld séier geschwächt, de charakteristesche Stroum erhéicht séier, an d'Diode féiert an d'Forward Richtung. Et gëtt Schwellspannung oder Schwellspannung genannt, dat ass ongeféier 0,5V fir Siliziumröhre an ongeféier 0,1V fir Germaniumröhre. De Forwardleitungsspannungsfall vu Siliziumdioden ass ongeféier 0,6-0,8V, an de Forwardleitungsspannungsfall vun Germaniumdioden ass ongeféier 0,2-0,3V.
Ëmgedréint Polaritéit
Wann déi ugewandte Réckspannung net e bestëmmte Beräich iwwerschreift, ass de Stroum, deen duerch d'Diode passéiert, de Réckstroum, deen duerch d'Driftbewegung vu Minoritéitsdréier geformt gëtt. Wéinst dem klenge Réckstroum ass d'Diode an engem ofgeschniddene Staat. Dëse Réckstroum ass och bekannt als ëmgedréint Sättigungsstroum oder Leckstroum, an de ëmgedréint Sättigungsstroum vun enger Diode ass staark vun der Temperatur beaflosst. De Réckstroum vun engem typesche Silizium Transistor ass vill méi kleng wéi dee vun engem Germanium Transistor. De ëmgedréinte Sättigungsstroum vun engem Low-Power Silicium Transistor ass an der Uerdnung vun nA, während dee vun engem Low-Power Germanium Transistor an der Uerdnung vun μ A ass. Minoritéitstransporter erhéicht, an de Récksëtzungsstroum erhéicht och deementspriechend.
Zerfall
Wann déi ugewandte Réckspannung e bestëmmte Wäert iwwerschreift, wäert de Réckstroum op eemol eropgoen, wat elektresch Decompte genannt gëtt. Déi kritesch Spannung déi elektresch Decompte verursaacht gëtt d'Diode ëmgedréint Decomptespannung genannt. Wann en elektreschen Decompte geschitt, verléiert d'Diode seng eendirektional Konduktivitéit. Wann d'Diode net iwwerhëtzt wéinst elektreschen Decompte, kann seng unidirektional Konduktivitéit net permanent zerstéiert ginn. Seng Leeschtung kann nach restauréiert ginn nodeems d'applizéiert Spannung ewechgeholl gëtt, soss gëtt d'Diode beschiedegt. Dofir sollt exzessive Réckspannung, déi op d'Diode applizéiert gëtt, während der Benotzung vermeit ginn.
Eng Diode ass en zwee-Terminalgerät mat unidirektionaler Konduktivitéit, déi an elektronesch Dioden a Kristalldioden opgedeelt ka ginn. Elektronesch Dioden hunn manner Effizienz wéi Kristalldioden wéinst dem Wärmeverloscht vum Filament, sou datt se selten gesi ginn. Kristalldioden si méi heefeg an allgemeng benotzt. D'unidirektional Konduktivitéit vun Dioden gëtt a bal all elektronesche Circuiten benotzt, an Hallefleitdioden spillen eng wichteg Roll a ville Circuiten. Si sinn ee vun den éischten Hallefleitgeräter an hunn eng breet Palette vun Uwendungen.
De Forward Volt drop vun enger Silizium Diode (net luminéisen Typ) ass 0,7V, während de Forward Volt drop vun enger Germanium Diode 0,3V ass. De Forward Volt drop vun enger Liichtdiode variéiert mat verschiddene Liichtfaarwen. Et ginn haaptsächlech dräi Faarwen, an déi spezifesch Spannungsfall Referenz Wäerter sinn wéi follegt: de Spannungsfall vun rout Liichtjoer emitting diodes ass 2.0-2.2V, de Spannungsfall vun giel Liichtjoer emitting diodes ass 1.8-2.0V, an der Volt Drëps vu grénge Liichtdioden ass 3,0-3,2V. Den nominelle Stroum wärend der normaler Liichtemissioun ass ongeféier 20mA.
D'Spannung an de Stroum vun enger Diode sinn net linear verwandt, also wann Dir verschidde Dioden parallel verbënnt, sollten entspriechend Widderstänn verbonne sinn.
charakteristesche Kéiren
Wéi PN-Kräizungen, hunn Dioden unidirektional Konduktivitéit. Typesch Volt Ampere charakteristesch Kurve vu Siliziumdiode. Wann eng Forward Volt op eng Diode applizéiert gëtt, ass de Stroum extrem kleng wann de Spannungswäert niddereg ass; Wann d'Spannung méi wéi 0,6V iwwerschreift, fänkt de Stroum exponentiell un, wat allgemeng als Turn-on Volt vun der Diode bezeechent gëtt; Wann d'Spannung ongeféier 0,7V erreecht, ass d'Diode an engem vollleitenden Zoustand, normalerweis als d'Leedungsspannung vun der Diode bezeechent, representéiert duerch d'Symbol UD.
Fir Germaniumdioden ass d'Schaltspannung 0,2V an d'Leedungsspannung UD ass ongeféier 0,3V. Wann eng ëmgedréint Spannung op eng Diode ugewannt gëtt, ass de Stroum extrem kleng wann de Spannungswäert niddereg ass, a säin aktuelle Wäert ass de ëmgedréint Sättigungsstroum IS. Wann d'Réckspannung e gewësse Wäert iwwerschreift, fänkt de Stroum staark erop, wat ëmgedréint Decompte genannt gëtt. Dës Spannung gëtt déi ëmgedréint Decomptespannung vun der Diode genannt a gëtt duerch d'Symbol UBR duergestallt. D'Decompte Volt UBR Wäerter vun verschidden Zorte vu diodes variéieren immens, rangéiert vun Zénger vun Volt zu puer dausend Volt.
Ëmgedréint Decompte
Zener Decompte
Reverse Decompte kann an zwou Zorte opgedeelt ginn op Basis vum Mechanismus: Zener Decompte an Avalanche Decompte. Am Fall vun enger héijer Dopingkonzentratioun, wéinst der klenger Breet vun der Barriärregioun an der grousser Réckspannung, gëtt d'kovalent Bindungsstruktur an der Barrièreregioun zerstéiert, wouduerch d'Valenzelektronen sech vu kovalente Bindungen befreien an Elektronelachpaar generéieren, wat zu enger staarker Erhéijung vum Stroum resultéiert. Dësen Decompte gëtt Zener Decompte genannt. Wann d'Doping Konzentratioun niddereg ass an d'Breet vun der Barriärregioun breet ass, ass et net einfach Zener Decompte ze verursaachen.
Avalanche Decompte
Eng aner Zort vun Decompte ass Lawinen Decompte. Wann déi ëmgedréint Spannung op e grousse Wäert eropgeet, beschleunegt dat ugewandt elektrescht Feld d'Elektrondriftgeschwindegkeet, verursaacht Kollisioune mat de Valenzelektronen an der kovalenter Bindung, klappt se aus der kovalenter Bindung an generéiert nei Elektronenlachpaar. Déi nei generéiert Elektronelächer ginn duerch en elektrescht Feld beschleunegt a kollidéieren mat anere Valenzelektronen, wat zu enger Lawine wéi Erhéijung vun de Ladungsträger an eng schaarf Erhéijung vum Stroum verursaacht. Dës Zort vun Decompte gëtt Lawin Decompte genannt. Onofhängeg vun der Aart vun Decompte, wann de Stroum net limitéiert ass, kann et permanent Schued un der PN Kräizung verursaachen.
Post Zäit: Aug-08-2024