PN jungties diodo teorija ir VI jungties diodo VI charakteristikos

P-N sankryžos diodas pasirodė 1950 metais. Tai yra pats svarbiausias ir pagrindinis elektroninio prietaiso elementas. PN jungties diodas yra dviejų gnybtų įtaisas, kuris susidaro, kai viena PN jungiamojo diodo pusė yra pagaminta iš p tipo ir legiruota su N tipo medžiaga. PN jungtis yra puslaidininkinių diodų šaknis. įvairūs elektroniniai komponentai kaip BJT, JFET, MOSFET (metalo oksidas–FET puslaidininkis) , Šviesos diodai ir analoginiai arba skaitmeniniai IC visi palaiko puslaidininkių technologijas. Pagrindinė puslaidininkinio diodo funkcija yra tai, kad jis palengvina elektronų srautą viena kryptimi. Galiausiai jis veikia kaip lygintuvas. Šiame straipsnyje pateikiama trumpa informacija apie PN jungties diodą, PN jungties diodą persiuntimo poslinkio ir atvirkštinio poslinkio atžvilgiu bei PN jungties diodo VI charakteristikas

Kas yra PN jungties diodas?

Yra trys galimos šališkumo sąlygos ir du veikimo regionai PN jungties diodas , tai yra nulinis šališkumas, priekinis ir atvirkštinis šališkumas.

Kai per PN jungties diodą neįtraukiama įtampa, elektronai difuziškai sklinda į P pusę, o skylės difuzijos link N pusės per sankryžą ir jie sujungiami. Todėl akceptoriaus atomas, esantis arti P tipo, ir donoro atomas, esantis netoli N pusės, paliekamas nenaudojamas. Šie krūvininkai sukuria elektroninį lauką. Tai prieštarauja tolesnei krūvininkų difuzijai. Taigi joks regiono judėjimas nėra žinomas kaip išeikvojimo regionas ar kosmoso krūvis.

PN jungties diodas

Jei PN jungties diodui taikysime priekinį poslinkį, tai reiškia, kad neigiamas gnybtas yra prijungtas prie N tipo medžiagos, o teigiamasis gnybtas yra prijungtas prie P tipo medžiagos visame diode, o tai sumažina PN jungties diodas.

Jei PN jungties diodui taikysime atvirkštinį poslinkį, tai reiškia, kad teigiamas gnybtas yra prijungtas prie N tipo medžiagos, o neigiamas gnybtas yra prijungtas prie P tipo medžiagos visame diode, o tai padidina sankryžoje negali tekėti PN jungties diodas ir joks mokestis

VI PN jungiamojo diodo charakteristikos

Nulio šališkas PN jungties diodas

Nulinio poslinkio jungtyje potencialiai suteikia didesnę potencialią energiją skylėms ant P ir N šoninių gnybtų. Kai sutrumpėja jungiamojo diodo gnybtai, keli P pusėje esantys daugumai krūvininkų turi daug energijos, kad įveiktų galimą kliūtį keliauti per išeikvojimo regioną. Todėl, pasitelkus daugumą krūvininkų, srovė pradeda tekėti diodu ir ji žymima kaip persiuntimo srovė. Tuo pačiu būdu mažumos krūvininkai N pusėje juda per išeikvojimo sritį atvirkštine kryptimi ir tai vadinama atvirkštine srove.

Nulio šališkas PN jungties diodas

Potencialus barjeras priešinasi elektronų ir skylių judėjimui per sankryžą ir leidžia mažumoms krūvininkų dreifuoti per PN sankryžą. Tačiau potencialus barjeras padeda mažesniems P ir N tipo krūvininkams nukrypti per PN jungtį, tada pusiausvyra bus nustatyta, kai dauguma krūvininkų yra vienodi ir abu juda priešinga kryptimi, kad grynasis rezultatas būtų lygus nuliui srovė, tekanti grandinėje. Sakoma, kad ši jungtis yra dinaminės pusiausvyros būsenoje.

Padidinus puslaidininkio temperatūrą, be galo susidaro mažumų krūvininkai, todėl nuotėkio srovė pradeda didėti. Tačiau elektros srovė negali tekėti, nes prie PN jungties nėra prijungtas joks išorinis šaltinis.

PN jungties diodas persiunčiant šališkumą

Kada PN jungties diodas yra prijungtas į priekį suteikiant teigiamą įtampą P tipo medžiagai ir neigiamą įtampą N tipo gnybtui. Jei išorinė įtampa tampa didesnė nei potencialaus barjero vertė (apskaičiuota 0,7 V Si ir 0,3 V Ge, galimų barjerų priešingumas bus įveiktas ir prasidės srovės srautas. Kadangi neigiama įtampa atstumia elektronus arti sandūros, suteikiant jiems energijos susijungti ir pereiti su skylėmis, kurias teigiama įtampa stumia priešinga kryžkelės krypčiai.

PN jungties diodas priekiniame poslinkyje

To rezultatas esant nulinei srovei, tekančiai iki įmontuoto potencialo, kreivė statinėse kreivėse vadinama „kelio srove“ ir tada didelė srovė teka per diodą, šiek tiek padidinant išorinę įtampą, kaip parodyta žemiau.

VI PN jungties diodo charakteristikos persiuntimo šališkumui

PN jungiamojo diodo VI charakteristikos, nukreipiant į priekį, yra netiesinės, tai yra, ne tiesi linija. Ši netiesinė charakteristika parodo, kad veikiant N sankryžai, varža nėra pastovi. PN jungties diodo nuolydis nukreipiant į priekį rodo, kad varža yra labai maža. Kai diodui taikomas priekinis poslinkis, tada jis sukelia mažą impedanso kelią ir leidžia atlikti didelį srovės kiekį, kuris yra žinomas kaip begalinė srovė. Ši srovė pradeda tekėti virš kelio taško su nedideliu išorinio potencialo kiekiu.

PN jungties diodo VI charakteristikos persiunčiant šališkumą

Potencialo skirtumas visoje PN sankryžoje yra pastovus dėl išeikvojimo sluoksnio veikimo. Apkrovos rezistorius neišlaiko maksimalų srovės kiekį, nes kai PN jungties diodas praleidžia didesnę srovę nei įprastos diodo specifikacijos, papildoma srovė sukelia šilumos išsiskyrimą ir taip pat sukelia prietaiso pažeidimą.

PN jungties diodas atvirkštiniu poslinkiu

Prijungus PN jungiamąjį diodą atvirkštinio poslinkio sąlygomis, teigiama (+ Ve) įtampa prijungiama prie N tipo medžiagos, o neigiama (-Ve) įtampa - prie P tipo medžiagos.

Kai N tipo medžiagai taikoma + Ve įtampa, ji pritraukia elektronus šalia teigiamo elektrodo ir eina nuo sankryžos, o skylės P tipo gale taip pat pritraukiamos nuo sankryžos šalia neigiamo elektrodo .

PN jungties diodas atvirkštiniu poslinkiu

Šio tipo poslinkio srovės srautas per PN jungties diodą yra lygus nuliui. Nors dabartinis nuotėkis dėl mažumų krūvininkų teka diodu, kurį galima išmatuoti UA (mikroamperai). Kai atvirkštinio įlinkio į PN jungties diodą potencialas galiausiai padidėja ir veda prie PN sankryžos atvirkštinės įtampos gedimo, o PN jungties diodo srovę valdo išorinė grandinė. Atvirkštinis suskirstymas priklauso nuo P ir N regionų dopingo lygio. Be to, padidėjus atvirkštiniam šališkumui, diodas bus trumpai sujungtas dėl perkaitimo grandinėje ir maksimalios grandinės srovės tekėjimo PN jungties diode.

VI PN jungties diodo charakteristikos atvirkštiniame poslinkyje

Šio tipo šališkumo atveju diodo charakteristikos kreivė parodyta žemiau esančio paveikslo ketvirtame kvadrante. Šio įtempimo srovė yra maža, kol pasiekiamas gedimas, taigi diodas atrodo kaip atvira grandinė. Kai atvirkštinio poslinkio įėjimo įtampa pasiekia gedimo įtampą, atvirkštinė srovė labai padidėja.

PN jungties diodo VI charakteristikos atvirkštiniame poslinkyje

Todėl visa tai yra apie PN jungties diodą, esant nuliniam poslinkiui, priekinio poslinkio ir atvirkštinio poslinkio sąlygoms, ir PN jungties diodo VI charakteristikoms. Tikimės, kad jūs geriau supratote šią koncepciją. Be to, bet kokios abejonės dėl šio straipsnio arba elektronikos projektai pateikite savo atsiliepimą komentuodami žemiau esančiame komentarų skyriuje. Čia jums kyla klausimas, kuris diodas naudojamas fototransistoryje?

Nuotraukų kreditai:

• VI jungiamojo diodo charakteristikos pagal tutorvista
• Nulio šališkas PN jungties diodas ekspertai