Предно отклонение срещу обратно отклонение и тяхното въздействие върху функционалността на диода

 

От деня, в който майка ми ме изненада с първия домашен компютър за Коледа отново, добре, да кажем много отдавна, бях заинтригуван от технологията. Както и да е, по това време завиждах на всеки колега маниак, маниак и учител в моето училище. Там бях с впечатляващите 64, чакайте го, килобайта необработена процесорна мощност.

Сега, бързо напред към днешния ден и моят лаптоп използва 100,000 XNUMX пъти повече само RAM памет. Така че може да се каже, че компютърните технологии са се развили. Има обаче едно нещо, което не е така и това е конкурентоспособността на производителите на компютри.

Има моменти, когато изборът на едно устройство или метод е свързан с нужда или функция. Освен това необходимостта от конкретна функционалност е преобладаващата движеща сила при избора на устройство или процес в областта на електрониката.

Какво е диодно отклонение или отклонение?

Преди да сравним двата вида пристрастия, първо ще обсъдя техните индивидуални характеристики. В електрониката ние дефинираме отклонение или отклонение като метод за установяване на набор от токове или напрежения в различни точки на електронна верига за установяване на правилни работни условия в рамките на електронен компонент. Въпреки че това е опростена версия на отговора, той все още е фундаментално правилен. Освен това, с отклонението се намират двата вида отклонение, отклонение напред и обратно отклонение.

Както съм сигурен, че сте наясно, диодът (PN възел) функционира много като еднопосочна магистрала, тъй като позволява потока на тока по-лесно в едната посока, отколкото в другата. В обобщение, диодът обикновено провежда ток в една посока и напрежението, което прилагат, следва описаната ориентация на отклонение напред. Въпреки това, когато напрежението се движи в обратна посока, ние наричаме тази ориентация обратно отклонение. Също така, когато е в обратно отклонение, стандартният диод с PN преход обикновено инхибира или блокира потока на тока, почти като електронна версия на възвратен клапан.

Отклонение напред срещу обратно отклонение

При стандартен диод, изместването напред се получава, когато напрежението в диода позволява естествения поток на тока, докато обратното отклонение означава напрежение през диода в обратна посока.

Въпреки това, напрежението, присъстващо в диода по време на обратното изместване, не произвежда значителен поток на ток. Освен това, тази конкретна характеристика е полезна за промяна на променлив ток (AC) в постоянен ток (DC).

Има различни други приложения за тази характеристика, включително електронно управление на сигнала.

Познанията за поставяне на ценерови диоди могат да направят или да нарушат дизайна.

 

Работата на диод

По-рано предоставих по-опростено обяснение на стандартната работа на диода. Подробният процес на диод може да бъде малко предизвикателство за разбиране, тъй като включва разбиране на квантовата механика. Работата на диода се отнася до потока от отрицателни заряди (електрони) и положителни заряди (дупки). Технологично казано, ние наричаме полупроводников диод pn преход. Pn преходите също са съществена част от работата на фотоволтаичните клетки.

Като цяло, правилната работа на диода изисква друг основен елемент или процес, наречен допинг. Можете да легирате полупроводник с материали, за да улесните излишъка от лесно изместени електрони, които наричаме n-тип или отрицателна област. Освен това е възможно също да се легира полупроводник, за да се насърчи излишък от дупки, за да се абсорбират лесно и тези електрони, и ние наричаме това р-тип или положителна област. Освен това положителните и отрицателните области на диода се наричат ​​също неговият анод (P) и катод (N).

Като цяло, разликите между двата материала и последващата им синергия на изключително къси разстояния (< милиметър) улесняват работата на диода. Въпреки това, диодната функционалност е възможна, разбира се, само когато обединим двата вида (P, N) материали. Също така, сливането на тези два вида материали образува това, което наричаме pn кръстовище. Освен това, областта, която съществува между двата елемента, се нарича област на изчерпване.

Забележка: Имайте предвид, че за правилна функционалност диодът изисква минимално прагово напрежение, за да преодолее зоната на изчерпване. Освен това минималното прагово напрежение в повечето случаи за диоди е приблизително 0.7 волта. Също така, напрежението с обратно отклонение ще произведе малко количество ток през диода и се нарича ток на утечка, но обикновено е незначителен. И накрая, ако приложите значително обратно напрежение, това ще доведе до цялостна електронна повреда на диода, като по този начин ще позволи на тока да тече в обратна посока през диода.

Функционалността и работата на диода продължават

Като цяло, когато дифузията улеснява последващото движение на електрони от n-тип областта, те започват да запълват дупките в областта на p-тип. Резултатът от това действие образува отрицателни йони в областта на p-тип, като по този начин оставя положителни йони в областта n-тип. Като цяло управляващият контрол на това действие се намира в посоката на електрическото поле. Както може да си представите, това води до благоприятно електрическо поведение в зависимост, разбира се, от това как прилагате напрежението, т.е. отклонение.

Освен това, по отношение на стандартния диод с pn преход, има три условия на отклонение и две работни области. Трите възможни типа условия на отклонение са както следва:

• Отклонение напред: Това условие на отклонение включва свързването на положителен потенциал на напрежение към материала P-тип и отрицателен към N-тип материала през диода, като по този начин се намалява ширината на диода.

• Обратно отклонение: За разлика от това, това условие на отклонение включва свързването на отрицателен потенциал на напрежение към материала P-тип и положителен към N-тип материала през диода, като по този начин се увеличава ширината на диода.

• Нулево отклонение: Това е състояние на отклонение, при което няма външен потенциал на напрежение, приложен към диода.

Отклонение напред срещу обратно отклонение и техните отклонения

Обратното отклонение засилва потенциалната бариера и възпрепятства потока от носители на заряд. За разлика от това, отклонението напред отслабва потенциалната бариера, като по този начин позволява на тока да тече по-лесно през кръстовището.

Докато сме в пренасочване, ние свързваме положителния извод на захранващото напрежение към анода и отрицателния извод към катода. За разлика от това, докато сме в обратно отклонение, ние свързваме положителния извод на захранващото напрежение към катода, а отрицателния извод към анода.

• Правото отклонение намалява силата на потенциалната бариера на електрическото поле през потенциала, докато обратното отклонение укрепва потенциалната бариера.

• Преднасоченото отклонение има анодно напрежение, което е по-голямо от катодното напрежение. За разлика от това, обратното отклонение има катодно напрежение, което е по-голямо от анодното напрежение.

• Правото отклонение има значителен преден ток, докато обратното отклонение има минимален преден ток.

• Изчерпващият слой на диода е значително по-тънък, докато е в предно отклонение и много по-дебел при обратно отклонение.

• Правото отклонение намалява съпротивлението на диода, а обратното отклонение увеличава съпротивлението на диода.

• Токът протича без усилие, докато е в преднапрежение, но обратното отклонение не позволява на тока да тече през диода.

• Нивото на тока зависи от напрежението напред, докато е при преднапрежение, но количеството на тока е минимално или незначително при обратно отклонение.

• При преднапрежение устройството ще функционира като проводник и като изолатор, ако е в обратно отклонение.

Планирането на вашата верига въз основа на потенциали на отклонение е белегът на интелигентния анализ.

 

Способността на диода да функционира като две отделни, но еднакво ефективни устройства го прави истински адаптивен компонент. Ефектите от наклона върху функционалността на диода осигуряват оптимален контрол върху това каква функция ще играе диодът във вашата схема. Използването на отклонение напред и назад дава на дизайнера на верига оптимален контрол върху функционалността на диода.

За щастие, с набора от инструменти за проектиране и анализ на Cadence, вие ще сте сигурни, че вашите дизайнери и производствени екипи работят заедно, за да внедрят използването на техники за отклонение напред и назад във всичките ви дизайни на печатни платки. Allegro PCB Designer е решението за оформление, което търсите, и може несъмнено да улесни прилагането на стратегии за проектиране с предна или обратна промяна във вашите настоящи и бъдещи дизайни на печатни платки. 

Остави съобщение 

Списък на ЛС