диода
У електронским компонентама, уређај са две електроде који дозвољава струји да тече само у једном правцу се често користи за функцију исправљања. А варакторске диоде се користе као електронски подесиви кондензатори. Усмереност струје коју поседује већина диода се обично назива функцијом „исправљања“. Најчешћа функција диоде је да дозволи струји да прође само у једном смеру (познато као преднапредна пристрасност) и да је блокира у обрнутом смеру (познато као обрнуто пристрасност). Стога се диоде могу сматрати електронским верзијама неповратних вентила.
Ране вакуумске електронске диоде; То је електронски уређај који може да спроводи струју једносмерно. Унутар полупроводничке диоде налази се ПН спој са два оловна терминала, а овај електронски уређај има једносмерну струјну проводљивост у складу са смером примењеног напона. Уопштено говорећи, кристална диода је интерфејс пн споја формиран синтеровањем полупроводника п-типа и н-типа. Слојеви просторног набоја формирају се са обе стране његовог интерфејса, формирајући самоизграђено електрично поље. Када је примењени напон једнак нули, дифузиона струја узрокована разликом концентрације носилаца наелектрисања са обе стране пн споја и струја дрифта изазвана самоизграђеним електричним пољем су једнаке иу стању електричне равнотеже, што је такође карактеристика диода у нормалним условима.
Ране диоде укључивале су „кристале мачјих бркова“ и вакуумске цеви (познате као „термални јонизациони вентили“ у Великој Британији). Најчешће диоде данас углавном користе полупроводничке материјале као што су силицијум или германијум.
карактеристичан
Позитивност
Када се примени напон унапред, на почетку предње карактеристике, предњи напон је веома мали и није довољан да превазиђе ефекат блокирања електричног поља унутар ПН споја. Предња струја је скоро нула, а овај део се назива мртва зона. Предњи напон који не може довести до проводљивости диоде назива се напон мртве зоне. Када је напон унапред већи од напона мртве зоне, електрично поље унутар ПН споја се превазилази, диода проводи у правцу напред, а струја брзо расте са повећањем напона. У оквиру нормалног опсега употребе струје, терминални напон диоде остаје скоро константан током проводљивости, а овај напон се назива напредним напоном диоде. Када напредни напон преко диоде пређе одређену вредност, унутрашње електрично поље брзо слаби, карактеристична струја се брзо повећава, а диода проводи у правцу напред. Зове се напон прага или напон прага, који је око 0,5 В за силиконске цеви и око 0,1 В за германијумске цеви. Пад напона напредне проводљивости силицијумских диода је око 0,6-0,8В, а пад напона проводљивости германијумских диода је око 0,2-0,3В.
Обрнути поларитет
Када примењени реверзни напон не прелази одређени опсег, струја која пролази кроз диоду је обрнута струја формирана дрифт кретањем мањинских носача. Због мале реверзне струје, диода је у искљученом стању. Ова реверзна струја је такође позната као реверзна струја засићења или струја цурења, а на реверзну струју засићења диоде у великој мери утиче температура. Реверзна струја типичног силицијумског транзистора је много мања од струје германијумског транзистора. Реверзна струја засићења код силицијумског транзистора мале снаге је реда нА, док је код германијумског транзистора мале снаге реда μ А. Када температура порасте, полупроводник се побуђује топлотом, број мањински носиоци се повећавају, а сходно томе се повећава и реверзна струја засићења.
слом
Када примењени обрнути напон пређе одређену вредност, реверзна струја ће се нагло повећати, што се назива електрични слом. Критични напон који изазива електрични квар назива се реверзни пробојни напон диоде. Када дође до електричног квара, диода губи једносмерну проводљивост. Ако се диода не прегреје услед електричног квара, њена једносмерна проводљивост можда неће бити трајно уништена. Његове перформансе се и даље могу вратити након уклањања примењеног напона, иначе ће диода бити оштећена. Због тога треба избегавати прекомерни обрнути напон који се примењује на диоду током употребе.
Диода је уређај са два терминала са једносмерном проводљивошћу, који се може поделити на електронске диоде и кристалне диоде. Електронске диоде имају мању ефикасност од кристалних диода због губитка топлоте филамента, па се ретко виђају. Кристалне диоде су чешће и најчешће се користе. Једносмерна проводљивост диода се користи у скоро свим електронским колима, а полупроводничке диоде играју важну улогу у многим колима. Они су један од најранијих полупроводничких уређаја и имају широк спектар примена.
Пад напона силицијумске диоде (несветлећег типа) је 0,7В, док је пад напона германијумске диоде 0,3В. Предњи пад напона светлеће диоде варира са различитим светлећим бојама. Постоје углавном три боје, а специфичне референтне вредности пада напона су следеће: пад напона црвених светлећих диода је 2,0-2,2В, пад напона жутих светлећих диода је 1,8-2,0В, а напон пад зелених светлећих диода је 3,0-3,2В. Називна струја током нормалне емисије светлости је око 20мА.
Напон и струја диоде нису линеарно повезани, па при паралелном повезивању различитих диода треба повезати одговарајуће отпорнике.
карактеристична крива
Као и ПН спојеви, диоде имају једносмерну проводљивост. Типична волт ампер карактеристична крива силицијумске диоде. Када се на диоду примени напредни напон, струја је изузетно мала када је вредност напона ниска; Када напон пређе 0,6В, струја почиње експоненцијално да расте, што се обично назива напон укључења диоде; Када напон достигне око 0,7 В, диода је у потпуно проводном стању, које се обично назива напон проводљивости диоде, представљен симболом УД.
За германијумске диоде, напон укључивања је 0,2В, а напон проводљивости УД је приближно 0,3В. Када се на диоду примени обрнути напон, струја је изузетно мала када је вредност напона ниска, а њена тренутна вредност је реверзна струја засићења ИС. Када обрнути напон пређе одређену вредност, струја почиње нагло да расте, што се назива обрнутим сломом. Овај напон се назива реверзни пробојни напон диоде и представљен је симболом УБР. Вредности УБР напона пробоја различитих типова диода веома варирају, у распону од десетина волти до неколико хиљада волти.
Обрнути слом
Зенер слом
Обрнути квар се може поделити на два типа на основу механизма: Зенер квар и Аваланцхе слом. У случају високе концентрације допинга, због мале ширине области баријере и великог обрнутог напона, структура ковалентне везе у области баријере је уништена, узрокујући да се валентни електрони ослободе ковалентних веза и генеришу парове електронских рупа, што резултира наглим повећањем струје. Овај слом се назива Зенер слом. Ако је концентрација допинга ниска, а ширина области баријере широка, није лако изазвати квар Зенера.
Слом лавине
Друга врста квара је лавински слом. Када се обрнути напон повећа на велику вредност, примењено електрично поље убрзава брзину дрифта електрона, изазивајући сударе са валентним електронима у ковалентној вези, избацујући их из ковалентне везе и стварајући нове парове електронских рупа. Новогенерисане електронске рупе се убрзавају електричним пољем и сударају са другим валентним електронима, изазивајући лавински пораст носилаца набоја и нагло повећање струје. Ова врста квара се назива лавински слом. Без обзира на врсту квара, ако струја није ограничена, може изазвати трајно оштећење ПН споја.
Време поста: 08.08.2024