diode
Sa mga elektronikong bahagi, ang isang aparato na may dalawang electrodes na nagpapahintulot lamang sa daloy ng kasalukuyang sa isang direksyon ay kadalasang ginagamit para sa pagwawasto nito. At ang mga varactor diode ay ginagamit bilang mga electronic adjustable capacitor. Ang kasalukuyang direksiyon na taglay ng karamihan sa mga diode ay karaniwang tinutukoy bilang ang function na "pagwawasto". Ang pinaka-karaniwang function ng isang diode ay upang payagan ang kasalukuyang upang pumasa lamang sa isang direksyon (kilala bilang forward bias), at upang harangan ito sa reverse (kilala bilang reverse bias). Samakatuwid, ang mga diode ay maaaring isipin bilang mga elektronikong bersyon ng mga check valve.
Maagang vacuum electronic diodes; Ito ay isang elektronikong aparato na maaaring magsagawa ng kasalukuyang unidirectionally. Mayroong PN junction na may dalawang lead terminal sa loob ng semiconductor diode, at ang electronic device na ito ay may unidirectional current conductivity ayon sa direksyon ng inilapat na boltahe. Sa pangkalahatan, ang isang crystal diode ay isang pn junction interface na nabuo sa pamamagitan ng sintering p-type at n-type semiconductors. Ang mga layer ng space charge ay nabuo sa magkabilang panig ng interface nito, na bumubuo ng self built electric field. Kapag ang inilapat na boltahe ay katumbas ng zero, ang diffusion current na dulot ng pagkakaiba ng konsentrasyon ng mga carrier ng singil sa magkabilang panig ng pn junction at ang drift current na dulot ng self built electric field ay pantay at nasa isang electric equilibrium na estado, na kung saan ay din ang katangian ng mga diode sa ilalim ng normal na mga kondisyon.
Kasama sa mga naunang diode ang "mga kristal na whisker ng pusa" at mga vacuum tube (kilala bilang "mga balbula ng thermal ionization" sa UK). Ang pinakakaraniwang diode sa kasalukuyan ay kadalasang gumagamit ng mga semiconductor na materyales tulad ng silikon o germanium.
katangian
Positibilidad
Kapag ang isang pasulong na boltahe ay inilapat, sa simula ng pasulong na katangian, ang pasulong na boltahe ay napakaliit at hindi sapat upang madaig ang epekto ng pagharang ng electric field sa loob ng PN junction. Ang pasulong na kasalukuyang ay halos zero, at ang seksyong ito ay tinatawag na dead zone. Ang pasulong na boltahe na hindi makakagawa ng diode conduct ay tinatawag na dead zone voltage. Kapag ang forward boltahe ay mas malaki kaysa sa dead zone boltahe, ang electric field sa loob ng PN junction ay nagtagumpay, ang diode ay nagsasagawa sa pasulong na direksyon, at ang kasalukuyang mabilis na tumataas sa pagtaas ng boltahe. Sa loob ng normal na saklaw ng kasalukuyang paggamit, ang terminal boltahe ng diode ay nananatiling halos pare-pareho sa panahon ng pagpapadaloy, at ang boltahe na ito ay tinatawag na pasulong na boltahe ng diode. Kapag ang pasulong na boltahe sa kabuuan ng diode ay lumampas sa isang tiyak na halaga, ang panloob na electric field ay mabilis na humina, ang katangian ng kasalukuyang pagtaas ng mabilis, at ang diode ay nagsasagawa sa pasulong na direksyon. Ito ay tinatawag na threshold boltahe o threshold boltahe, na kung saan ay tungkol sa 0.5V para sa silicon tubes at tungkol sa 0.1V para sa germanium tubes. Ang pasulong na pagpapadaloy ng boltahe drop ng silikon diodes ay tungkol sa 0.6-0.8V, at ang pasulong pagpapadaloy boltahe drop ng germanium diodes ay tungkol sa 0.2-0.3V.
Baliktarin ang polarity
Kapag ang inilapat na reverse boltahe ay hindi lalampas sa isang tiyak na hanay, ang kasalukuyang dumadaan sa diode ay ang reverse current na nabuo ng drift motion ng minority carriers. Dahil sa maliit na reverse current, ang diode ay nasa cut-off na estado. Ang reverse current na ito ay kilala rin bilang reverse saturation current o leakage current, at ang reverse saturation current ng isang diode ay lubhang apektado ng temperatura. Ang reverse current ng isang tipikal na silicon transistor ay mas maliit kaysa sa isang germanium transistor. Ang reverse saturation current ng isang low-power silicon transistor ay nasa order ng nA, habang ang isang low-power germanium transistor ay nasa order ng μ A. Kapag tumaas ang temperatura, ang semiconductor ay nasasabik sa pamamagitan ng init, ang bilang ng tumataas ang mga carrier ng minorya, at tumataas din ang reverse saturation current nang naaayon.
pagkasira
Kapag ang inilapat na reverse boltahe ay lumampas sa isang tiyak na halaga, ang reverse current ay biglang tataas, na tinatawag na electrical breakdown. Ang kritikal na boltahe na nagdudulot ng pagkasira ng kuryente ay tinatawag na diode reverse breakdown voltage. Kapag naganap ang pagkasira ng kuryente, nawawala ang diode ng unidirectional conductivity nito. Kung hindi uminit ang diode dahil sa pagkasira ng kuryente, maaaring hindi permanenteng masira ang unidirectional conductivity nito. Ang pagganap nito ay maaari pa ring maibalik pagkatapos alisin ang inilapat na boltahe, kung hindi man ay masisira ang diode. Samakatuwid, ang labis na reverse boltahe na inilapat sa diode ay dapat na iwasan habang ginagamit.
Ang diode ay isang dalawang terminal device na may unidirectional conductivity, na maaaring nahahati sa mga electronic diode at crystal diodes. Ang mga electronic diode ay may mas mababang kahusayan kaysa sa mga kristal na diode dahil sa pagkawala ng init ng filament, kaya bihirang makita ang mga ito. Ang mga crystal diode ay mas karaniwan at karaniwang ginagamit. Ang unidirectional conductivity ng diodes ay ginagamit sa halos lahat ng electronic circuits, at ang semiconductor diodes ay may mahalagang papel sa maraming circuit. Ang mga ito ay isa sa mga pinakaunang semiconductor device at may malawak na hanay ng mga application.
Ang pasulong na pagbagsak ng boltahe ng isang silicon diode (hindi maliwanag na uri) ay 0.7V, habang ang pasulong na pagbaba ng boltahe ng isang germanium diode ay 0.3V. Ang pasulong na pagbagsak ng boltahe ng isang light-emitting diode ay nag-iiba sa iba't ibang maliwanag na kulay. Mayroong higit sa lahat tatlong mga kulay, at ang mga tiyak na halaga ng reference ng drop ng boltahe ay ang mga sumusunod: ang boltahe drop ng red light-emitting diodes ay 2.0-2.2V, ang boltahe drop ng yellow light-emitting diodes ay 1.8-2.0V, at ang boltahe Ang drop ng green light-emitting diodes ay 3.0-3.2V. Ang kasalukuyang rate sa panahon ng normal na paglabas ng liwanag ay humigit-kumulang 20mA.
Ang boltahe at kasalukuyang ng isang diode ay hindi magkakaugnay na magkakaugnay, kaya kapag kumokonekta sa iba't ibang mga diode nang magkatulad, ang mga naaangkop na resistors ay dapat na konektado.
kurba ng katangian
Tulad ng PN junctions, ang mga diode ay may unidirectional conductivity. Karaniwang volt ampere na katangian ng curve ng silicon diode. Kapag ang isang pasulong na boltahe ay inilapat sa isang diode, ang kasalukuyang ay napakaliit kapag ang halaga ng boltahe ay mababa; Kapag ang boltahe ay lumampas sa 0.6V, ang kasalukuyang ay nagsisimulang tumaas ng exponentially, na karaniwang tinutukoy bilang ang turn-on na boltahe ng diode; Kapag ang boltahe ay umabot sa humigit-kumulang 0.7V, ang diode ay nasa isang ganap na kondaktibong estado, kadalasang tinutukoy bilang ang boltahe ng pagpapadaloy ng diode, na kinakatawan ng simbolo na UD.
Para sa germanium diodes, ang turn-on na boltahe ay 0.2V at ang conduction voltage UD ay humigit-kumulang 0.3V. Kapag ang isang reverse boltahe ay inilapat sa isang diode, ang kasalukuyang ay napakaliit kapag ang halaga ng boltahe ay mababa, at ang kasalukuyang halaga nito ay ang reverse saturation kasalukuyang IS. Kapag ang reverse boltahe ay lumampas sa isang tiyak na halaga, ang kasalukuyang ay nagsisimulang tumaas nang husto, na tinatawag na reverse breakdown. Ang boltahe na ito ay tinatawag na reverse breakdown voltage ng diode at kinakatawan ng simbolo na UBR. Ang mga halaga ng breakdown boltahe ng UBR ng iba't ibang uri ng diode ay malaki ang pagkakaiba-iba, mula sa sampu-sampung volts hanggang ilang libong volts.
Baliktarin ang pagkasira
Pagkasira ng Zener
Ang reverse breakdown ay maaaring nahahati sa dalawang uri batay sa mekanismo: Zener breakdown at Avalanche breakdown. Sa kaso ng mataas na konsentrasyon ng doping, dahil sa maliit na lapad ng rehiyon ng barrier at ang malaking reverse boltahe, ang istraktura ng covalent bond sa rehiyon ng barrier ay nawasak, na nagiging sanhi ng mga valence electron na makawala mula sa mga covalent bond at makabuo ng mga pares ng electron hole, na nagreresulta sa isang matalim na pagtaas sa kasalukuyang. Ang breakdown na ito ay tinatawag na Zener breakdown. Kung ang konsentrasyon ng doping ay mababa at ang lapad ng rehiyon ng barrier ay malawak, hindi madaling maging sanhi ng pagkasira ng Zener.
Pagkasira ng avalanche
Ang isa pang uri ng pagkasira ay ang pagkasira ng avalanche. Kapag ang reverse boltahe ay tumaas sa isang malaking halaga, ang inilapat na electric field ay nagpapabilis sa bilis ng pag-drift ng elektron, na nagiging sanhi ng mga banggaan sa mga valence electron sa covalent bond, na nagpapaalis sa kanila mula sa covalent bond at bumubuo ng mga bagong pares ng electron hole. Ang mga bagong nabuong butas ng mga electron ay pinabilis ng isang electric field at bumabangga sa iba pang mga valence electron, na nagiging sanhi ng isang avalanche tulad ng pagtaas ng mga carrier ng singil at isang matalim na pagtaas sa kasalukuyang. Ang ganitong uri ng breakdown ay tinatawag na avalanche breakdown. Anuman ang uri ng pagkasira, kung ang kasalukuyang ay hindi limitado, maaari itong magdulot ng permanenteng pinsala sa PN junction.
Oras ng post: Aug-08-2024