Напредна пристрасност наспроти обратна пристрасност и нивните ефекти врз функционалноста на диодата

 

Од денот кога мајка ми ме изненади со првиот домашен компјутер за Божиќ повторно, добро, да речеме одамна, ме заинтригира технологијата. Како и да е, во тоа време, ми завидуваа секој колега гик, глупак и учител во моето училиште. Таму бев со импресивни 64, чекај го, килобајти сирова процесорска моќ.

Сега, брзо напред до денес, и мојот лаптоп користи 100,000 пати повеќе од таа сума само во RAM меморија. Значи, слободно може да се каже дека компјутерската технологија еволуирала. Сепак, има една работа што ја нема, а тоа е конкурентноста на производителите на компјутери.

Има моменти кога изборот на еден уред или метод се однесува на потреба или функција. Покрај тоа, потребата за одредена функционалност е доминантна движечка сила при изборот на уред или процес од областа на електрониката.

Што е пристрасност или пристрасност на диодата?

Пред да ги споредиме двата типа на пристрасност, прво, ќе разговарам за нивните индивидуални карактеристики. Во електрониката, ние го дефинираме пристрасноста или пристрасноста како метод за воспоставување на збир на струи или напони на различни точки на електронското коло за да се воспостават соодветни работни услови во рамките на електронската компонента. Иако ова е поедноставена верзија на одговорот, сепак е фундаментално точен. Понатаму, со пристрасност, се наоѓаат двата типа на пристрасност, пристрасност напред и обратна пристрасност.

Како што сум сигурен дека сте свесни, диодата (РН спој) функционира слично како еднонасочен автопат бидејќи овозможува проток на струја полесно во една насока отколку во другата насока. Накратко, диодата обично спроведува струја во една насока, а напонот што го применуваат ја следи опишаната ориентација на настранување нанапред. Меѓутоа, кога напонот се движи во обратна насока, оваа ориентација ја нарекуваме обратна пристрасност. Исто така, кога е во обратна пристрасност, стандардната PN диода за спојување обично ќе го инхибира или блокира протокот на струја, речиси како електронска верзија на обратен вентил.

Напредна пристрасност наспроти обратна пристрасност

Во стандардна диода, напредното пристрасување се случува кога напонот низ диодата дозволува природен проток на струјата, додека обратното пристрасување означува напон низ диодата во спротивна насока.

Сепак, напонот присутен низ диодата за време на обратното пристрасување не произведува значителен проток на струја. Понатаму, оваа посебна карактеристика е корисна за менување на наизменична струја (AC) во еднонасочна струја (DC).

Постојат многу други намени за оваа карактеристика, вклучително и електронска контрола на сигналот.

Знаењето за поставување на Зенер диодата може да направи или да го скрши дизајнот.

 

Работа на диода

Претходно, дадов поедноставно објаснување за стандардната работа на диодата. Деталниот процес на диодата може да биде донекаде предизвикувачки за разбирање бидејќи вклучува разбирање на квантната механика. Работата на диодата се однесува на протокот на негативни полнежи (електрони) и позитивни полнежи (дупки). Технолошки гледано, ние се однесуваме на полупроводничка диода како pn спој. Pn спојниците се суштински дел и од работата на фотоволтаичните ќелии.

Општо земено, правилното функционирање на диодата бара уште еден суштински елемент или процес наречен допинг. Можете да намачкате полупроводник со материјали за да го олесните вишокот на лесно поместени електрони, кои ги нарекуваме n-тип или негативен регион. Понатаму, исто така е можно да се допингува полупроводник за да се промовира вишок дупки за лесно да се апсорбираат и тие електрони, а ние го нарекуваме ова како p-тип или позитивен регион. Покрај тоа, позитивните и негативните региони на диодата се нарекуваат и нејзина анода (P) и катода (N).

Севкупно, разликите помеѓу двата материјали и нивната последователна синергија на екстремно кратки растојанија (< милиметар) се тие што ја олеснуваат работата на диодата. Сепак, функционалноста на диодите е можна само, се разбира, кога ќе ги споиме двата типа (P, N) материјали. Исто така, спојувањето на овие два вида материјали го формира она што го нарекуваме pn спој. Понатаму, областа што постои помеѓу двата елементи се нарекува регион на исцрпување.

Забелешка: Имајте на ум дека за правилна функционалност, на диодата потребен е минимален праг напон за да се надмине областа на исцрпување. Понатаму, минималниот праг напон во повеќето случаи за диодите е приближно 0.7 волти. Исто така, напонот со обратна пристрасност ќе произведе мала количина на струја низ диодата и се нарекува струја на истекување, но обично е занемарлива. И на крај, ако примените значителен обратен напон, тоа ќе предизвика сеопфатен електронски дефект на диодата, со што ќе се овозможи струјата да тече во спротивна насока низ диодата.

Продолжува функционалноста и работата на диодата

Општо земено, кога дифузијата го олеснува последователното движење на електроните од регионот од типот n, тие почнуваат да ги пополнуваат дупките во регионот од типот p. Резултатот од ова дејство формира негативни јони во регионот на p-тип, со што се оставаат зад себе позитивни јони во регионот од n-тип. Генерално, владејачката контрола на оваа акција се наоѓа во насока на електричното поле. Како што може да си замислите, ова резултира со корисно електрично однесување во зависност, се разбира, од тоа како го применувате напонот, т.е. пристрасност.

Понатаму, во однос на стандардната pn спојна диода, постојат три услови на пристрасност и два работни региони. Трите можни типа на услови на пристрасност се како што следува:

• Напредна пристрасност: Оваа состојба на пристрасност вклучува поврзување на позитивен напонски потенцијал со материјалот од типот P и негативен на материјалот од типот N преку диодата, со што се намалува ширината на диодата.

• Обратна пристрасност: Спротивно на тоа, оваа состојба на пристрасност вклучува поврзување на негативен напонски потенцијал со материјалот од типот P и позитивен на материјалот од типот N преку диодата, со што се зголемува ширината на диодата.

• Нулта пристрасност: Ова е состојба на пристрасност во која нема надворешен напонски потенцијал што се применува на диодата.

Напредно пристрасување наспроти обратно пристрасување и нивните варијанти

Обратна пристрасност ја зајакнува потенцијалната бариера и го попречува протокот на носителите на полнеж. Спротивно на тоа, пристрасноста нанапред ја ослабува потенцијалната бариера, со што овозможува струјата полесно да тече низ раскрсницата.

За време на пристрасувањето напред, го поврзуваме позитивниот приклучок на напојувањето со анодата и негативниот со катодата. Спротивно на тоа, додека сме во обратна пристрасност, го поврзуваме позитивниот терминал на напојувањето со катодата, а негативниот терминал со анодата.

• Напредната пристрасност ја намалува јачината на потенцијалната бариера на електричното поле низ потенцијалот, додека обратната пристрасност ја зајакнува потенцијалната бариера.

• Напредната пристрасност има аноден напон кој е поголем од напонот на катодата. Спротивно на тоа, обратна пристрасност има катоден напон кој е поголем од напонот на анодата.

• Напредната пристрасност има значителна напредна струја, додека обратната пристрасност има минимална напредна струја.

• Слојот на исцрпување на диодата е значително потенок додека е нанапред и многу подебел кога е во обратна пристрасност.

• Напред пристрасноста го намалува отпорот на диодата, а обратната пристрасност го зголемува отпорот на диодата.

• Струјата тече без напор додека е нанапред, но обратната пристрасност не дозволува струјата да тече низ диодата.

• Нивото на струјата зависи од напредниот напон додека е во напредна пристрасност, сепак, количината на струја е минимална или занемарлива при обратна пристрасност.

• Во пристрасност нанапред, уредот ќе функционира како проводник и како изолатор ако е во обратна пристрасност.

Планирањето на вашето коло врз основа на потенцијалите на пристрасност е знак на паметна анализа.

 

Способноста на диодата да функционира како два одделни, но подеднакво ефективни уреди ја прави вистинска адаптивна компонента. Ефектите на пристрасност врз функционалноста на диодата обезбедуваат оптимална контрола на тоа каква функција ќе игра диодата во дизајнот на вашето коло. Употребата на напред и назад пристрасување му дава на дизајнерот на коло оптимална контрола врз функционалноста на диодата.

За среќа, со пакетот алатки за дизајн и анализа на Cadence, ќе бидете сигурни дека вашите дизајнери и тимови за производство ќе работат заедно за имплементирање на употребата на техники за настранување напред и назад во сите ваши дизајни на ПХБ. Allegro PCB Designer е решението за распоред што го баравте и несомнено може да го олесни имплементирањето на стратегиите за дизајнирање на напред или обратно пристрасување во вашите сегашни и идни дизајни на ПХБ. 

Остави порака 

Список со пораки