диодни Джобс

Диодът е най-простият полупроводникови устройство само с един р-п възел, имащ два външен изход анод и катод. Той се използва за коригиране, откриване, модулация, и различни видове ограничения за превръщане на електрически сигнали. На функционално предназначение диоди се класифицират в DC преобразуватели, универсален, микровълнова печка, ценерови диоди, превключване, Варикапните, варистори, превключване, тунел и др

Вероятно всеки начинаещ радиолюбител знае, че на диода в една посока, минава ток, но не и в други. Но как и защо той не знае, камо ли да разбирам, не са много, дори някои инженери не знаят.

диод работи - общите принципи на вътрешната структура

Структурно, диод може да представлява полупроводников кристал, съставен от две области. Един с р-тип проводимост А, а другият - п-тип.

Работа диод блок-схема за обяснение

Анодът е положителен електрод по нея мнозинството носители са дупки.

Катодът е отрицателен електрод, че мнозинството носители са електрони.

На външните повърхности на двете области са контакт метален слой, към който са запоени външните проводници. Такова устройство полупроводници може да бъде само в едно от двете състояния: затвори и отвори

диод, работещ при директно включване

Ако на полупроводникови устройства, до терминали за свързване на постоянно напрежение: емисия анод плюс "и катод съответно за изход" минус ", диода ще се отвори и ще започне да мине през текущата чиято величина зависи от приложеното напрежение и характерните свойства на диода.

В директен включването на електрони от района на п тълпят към дупки в р-област и дупки от р до п. На границата на кръстовището PN, те отговарят, и тяхното взаимно реализира поглъщане или рекомбинация.

Изходна диод свързан с отрицателен, ще изпрати на п огромен брой електрони, попълване на тяхното намаление. А терминал свързан с плюс, което помага да се възстанови концентрацията на дупка в стр. Това означава, че проводимостта на съединителни увеличава PN и устойчивостта на тока намалява рязко, а оттам и на ток протича през диод, наречен диод напред ток Ilim.

диод работи при обратно включване

Промяна на полярността на връзката ни и вижте промените в работата на свързания полупроводникови устройство.

В този случай, електрони и дупки ще настояват освен кръстовище PN и на границата на кръстовището PN рязко увеличава потенциалната бариера или с други думи зоната обеднен на носители на заряд на дупки и електрони, които биха предотвратили преминаването на ток.

Въпреки това, тъй като всяко поле на малък брой малцинство такса превозвачи, на носители на заряд малък обмен между домейните се случи, но това е много малък. Този ток се нарича обратен ток Iobr.

Работа диод напред и обратно напрежение

Напрежение диод отваряне, когато е преминаващ през постоянен ток се нарича директен Ubr. напрежение на обратна полярност, в което е заключена и през него протича Iobr наречен обратен Uobr. Когато Ubr вътрешно съпротивление е не по-висока от няколко десетки ома, но когато Uobr съпротивление рязко се увеличава до стотици или дори хиляди килограма. Това е лесно да се види, ако измерената обратната съпротивление с мултицет.

Съпротивлението на кръстовището PN не е постоянна и зависи от Ubr. Колкото по-висока е, толкова по-ниска устойчивост на р-п възел, по-високата ПИС простиращ се през полупроводника. Когато е затворен, той попада почти целия натиск, така че Iobr незначителен и съпротивата р-н преход е огромен.

Ако се свържете диод в променливотокова верига, тя ще бъде открита с положителен половин вълна задължително вълна, която преминава за постоянен ток. и заключени в отрицателна половин вълна, почти без да им липсват Iobr. Това е основната свойства на диоди, използвани за преобразуване на променлив ток в постоянен ток, както и на такива устройства се наричат ​​токоизправител.

Работа диод и волт-амперна характеристика (VAC)

Зависимостта на тока, протичащ през PN кръстопът, големината и полярността на напрежението е изобразен като крива, наречена CVC

Тя се състои от две части: прав крак - съответства на постоянен ток през диод и обратен клон на съответния връщането.

Директен клон на графиката се издига стръмно нагоре и се характеризира с бърз растеж на постоянен ток с увеличение в стойността на напрежението. Свържи се с клон обратно бъде почти успоредно на хоризонталната ос и се характеризира с бавен растеж Iobr. Колкото по-близо до вертикалната ос на клон линия и колкото по-близо до хоризонталната ос обратна връзка клон, толкова по-добре токоизправителни свойства на полупроводници. Iobr наличието на вина. От кода за проверка на кривата показва, че в областта на ПИС много по-дълго Iobr.

Както можем да видим от графиката с увеличаване на напрежението през един PN кръстопът ток се увеличава в началото бавно, а след това по-бързо.

Но такова рязко увеличение на ток нагрява на полупроводникови молекули. И ако количеството топлина, за да бъде изтеглена от над чипа, това може да се случи, необратима промяна и унищожаване на кристалната решетка.

Следователно е необходимо да се използва за ограничаване резистентност свързани в серия.

Ако силно увеличаване на обратната разбивка напрежение може да възникне електрон-дупка инструмент. Има дори специални полупроводници, наречени ценерови диоди, които използват тази функция.

Диод операция - разбивка р-п преход

Разпределение на р-п преход е рязко увеличение на феномена на обратен ток, когато обратната напрежение на определено критично ниво. Термично разбивка от своя страна се разделя на електрическа и топлинна и електрическа повреда е тунели и лавина.

Електрическа повреда се появява в резултат на излагане на силно електрическо поле на кръстопътя. Такова разпределение се счита обратима, тъй като не уврежда кристала, и когато нивото на обратната характеристики напрежение на диод се поддържат.

Тунелно разбивка се появява в резултат на ефекта на тунели, което е, че най-висок интензитет на електрическото поле в тесен р-п възел, отделните електрони изтече през възел. Такива р-N преходи са възможни само при висока концентрация на примес полупроводника в молекулата.

Когато разпределението на тунела има рязко увеличение Iobr в малък обратно напрежение. Въз основа на свойствата на тунелни диоди са разработени. Те се използват в усилватели, генератори и синусоидални колебания в различни устройства за превключване при високи честоти.

Лавина разбивка възниква също под влиянието на силно електрическо поле, когато малцинствени носители под действието на топлина в прехода ускорени толкова много, че един нокаутира атоми на валентните електрони и хвърли в групата на проводимост, което се създава двойка електрони - дупка. Получените свободни носители започват да се ускори и се сблъскат с други атоми, щамповане други електрони. Процесът е лавина, което води до рязко увеличение Iobr при практически постоянно ниво на напрежение.

Ефектът на лавина повреда в токоизправителя мощност се използва агрегати, използвани в металургията и химическата промишленост, както и в железопътния транспорт.

Термично разбивка възниква поради прегряване на р-п преход когато тече голям ток нива, и с лошо отвеждане на топлината. Това води до рязко повишаване на температурата на преход и съседните му област, повишава вибрация на атомите в кристалната структура, валентните електрони изчезва връзка. Електроните започват да отидат в проводимата зона отива лавина повишаване на температурата, в резултат на кристал фрактура и провал на радио.

диоди работят като токоизправител