Прамое зрушэнне супраць зваротнага зрушэння і іх уплыў на функцыянальнасць дыёда

 

З таго дня, як мая маці здзівіла мяне першым хатнім кампутарам на Каляды, ну, скажам так, даўно, я быў заінтрыгаваны тэхналогіяй. Ва ўсякім разе, у той час мне пазайздросцілі ўсе калегі-вылюдкі, батанікі і настаўнікі ў маёй школе. Там я быў з уражлівымі 64, пачакайце, кілабайты сырой вылічальнай магутнасці.

Зараз, перамотаемся ў сённяшні дзень, і мой ноўтбук выкарыстоўвае толькі аператыўную памяць у 100,000 XNUMX разоў больш. Такім чынам, можна з упэўненасцю сказаць, што кампутарныя тэхналогіі развіваліся. Аднак ёсць адна рэч, якой няма, і гэта канкурэнтаздольнасць вытворцаў кампутараў.

Бываюць выпадкі, калі выбар аднаго прылады або метаду тычыцца патрэбы або функцыі. Больш за тое, неабходнасць у той ці іншай функцыянальнасці з'яўляецца пераважнай рухаючай сілай пры выбары прылады або працэсу ў галіне электронікі.

Што такое зрушэнне дыёда або зрушэнне?

Перш чым параўнаць два тыпу прадузятасці, спачатку я разгледжу іх індывідуальныя асаблівасці. У электроніцы мы вызначаем зрушэнне або зрушэнне як метад усталявання набору токаў або напружанняў у розных кропках электроннай схемы, каб усталяваць належныя ўмовы працы ў электронным кампаненты. Нягледзячы на ​​тое, што гэта спрошчаны варыянт адказу, ён усё ж прынцыпова правільны. Акрамя таго, з зрушэннем прысутнічаюць два тыпу зрушэння: прамое і зваротнае зрушэнне.

Як я ўпэўнены, вы ведаеце, што дыёд (PN-пераход) функцыянуе так, як аднабаковая шаша, паколькі дазваляе лягчэй працякаць ток у адным кірунку, чым у іншым. Такім чынам, дыёд звычайна праводзіць ток у адным кірунку, а напружанне, якое яны прымяняюць, адпавядае апісанай арыентацыі зрушэння наперад. Аднак, калі напружанне рухаецца ў адваротным кірунку, мы называем гэтую арыентацыю адваротным зрушэннем. Акрамя таго, пры адваротным зрушэнні стандартны дыёд PN-пераходу, як правіла, інгібіруе або блакуе паток току, амаль як электронная версія зваротнага клапана.

Наперад зрушэння супраць зваротнага зрушэння

У стандартным дыёдзе зрушэнне ў прамым кірунку адбываецца, калі напружанне на дыёдзе дазваляе натуральны ток, тады як зваротнае зрушэнне азначае напружанне на дыёдзе ў процілеглым кірунку.

Аднак напружанне, якое прысутнічае на дыёдзе падчас зваротнага зрушэння, не выклікае істотнага патоку току. Акрамя таго, гэтая асаблівасць карысная для змены пераменнага току (пераменнага току) у пастаянны ток (DC).

Ёсць мноства іншых варыянтаў выкарыстання гэтай характарыстыкі, у тым ліку электроннае кіраванне сігналам.

Веданне размяшчэння стабілітронаў можа зрабіць або парушаць дызайн.

 

Праца дыёда

Раней я даў больш спрошчанае тлумачэнне стандартнай працы дыёда. Падрабязны працэс дыёда можа быць некалькі складаным для разумення, паколькі ён ўключае ў сябе разуменне квантавай механікі. Праца дыёда тычыцца патоку адмоўных зарадаў (электронаў) і станоўчых зарадаў (дзірак). Тэхналагічна кажучы, мы называем паўправадніковы дыёд pn-пераходам. Pn-пераходы таксама з'яўляюцца важнай часткай працы фотаэлектрычных элементаў.

Увогуле, правільная праца дыёда патрабуе іншага істотнага элемента або працэсу, які называецца легіраваннем. Вы можаце легіраваць паўправаднік матэрыяламі, каб палегчыць лішак лёгка выцясняемых электронаў, якія мы называем n-тыпу або адмоўнай вобласцю. Акрамя таго, можна таксама легіраваць паўправаднік, каб спрыяць лішку дзірак, каб лёгка паглынаць і гэтыя электроны, і мы называем гэта р-тыпу або станоўчай вобласцю. Больш за тое, станоўчыя і адмоўныя ўчасткі дыёда таксама называюць яго анодам (P) і катодам (N).

У цэлым, гэта адрозненні паміж двума матэрыяламі і іх наступная сінэргія на надзвычай кароткіх адлегласцях (< міліметра) палягчаюць працу дыёдаў. Аднак функцыянальнасць дыёдаў магчымая, вядома, толькі тады, калі мы аб'яднаем два тыпу (P, N) матэрыялаў. Акрамя таго, зліццё гэтых двух тыпаў матэрыялаў утварае тое, што мы называем pn-пераходам. Акрамя таго, вобласць, якая існуе паміж двума элементамі, называецца вобласцю знясілення.

Заўвага: Майце на ўвазе, што для належнай функцыянальнасці дыёд патрабуе мінімальнага парогавага напружання, каб пераадолець вобласць знясілення. Акрамя таго, мінімальнае парогавае напружанне ў большасці выпадкаў для дыёдаў складае прыкладна 0.7 вольта. Акрамя таго, напружанне зваротнага зрушэння будзе вырабляць невялікую колькасць току праз дыёд, і гэта называецца токам уцечкі, але звычайна яно нязначнае. Нарэшце, калі прымяніць значнае адваротнае напружанне, гэта прывядзе да поўнага электроннага паломкі дыёда, што дазволіць току цячы ў процілеглым кірунку праз дыёд.

Функцыянальнасць і праца дыёда працягваюцца

Увогуле, калі дыфузія спрыяе наступнаму перамяшчэнню электронаў з вобласці n-тыпу, яны пачынаюць запаўняць дзіркі ў вобласці p-тыпу. У выніку гэтага дзеяння ўтвараюцца адмоўныя іёны ў вобласці p-тыпу, пакідаючы пасля сябе станоўчыя іёны ў вобласці n-тыпу. У цэлым кіраванне гэтым дзеяннем знаходзіцца ў напрамку электрычнага поля. Як вы можаце сабе ўявіць, гэта прыводзіць да дабратворнага электрычнага паводзінаў у залежнасці, вядома, ад таго, як вы прымяняеце напружанне, г.зн., зрушэння.

Акрамя таго, што тычыцца стандартнага дыёда з pn-пераходам, існуюць тры ўмовы зрушэння і дзве працоўныя вобласці. Тры магчымыя тыпы ўмоў зрушэння наступныя:

• Прамая зрушэнне: Гэта ўмова зрушэння ўключае падлучэнне дадатнага патэнцыялу напружання да матэрыялу P-тыпу і адмоўнага да матэрыялу N-тыпу праз дыёд, такім чынам, памяншаючы шырыню дыёда.

• Адваротнае зрушэнне: у адрозненне ад гэтага, гэта ўмова зрушэння ўключае падлучэнне адмоўнага патэнцыялу напружання да матэрыялу P-тыпу і станоўчага да матэрыялу N-тыпу праз дыёд, такім чынам павялічваючы шырыню дыёда.

• Нулявое зрушэнне: гэта стан зрушэння, пры якім на дыёд не прыкладаецца знешні патэнцыял напружання.

Прамая зрушэнне супраць зваротнага зрушэння і іх дысперсіі

Адваротнае зрушэнне ўзмацняе патэнцыяльны бар'ер і перашкаджае патоку носьбітаў зарада. Наадварот, зрушэнне наперад аслабляе патэнцыйны бар'ер, што дазваляе току лягчэй працякаць праз злучэнне.

Знаходзячыся ў прамым зрушэнні, мы злучаем станоўчы вывод напружання да анода, а адмоўны вывод - да катода. У адрозненне ад гэтага, знаходзячыся ў адваротным зрушэнні, мы злучаем станоўчы вывод напружання да катода, а адмоўны вывод - да анода.

• Прамое зрушэньне памяншае сілу патэнцыйнага бар'ера электрычнага поля праз патэнцыял, тады як адваротнае зрушэньне ўзмацняе патэнцыйны бар'ер.

• Напружанне прамога зрушэння мае аноднае напружанне, якое больш, чым напружанне катода. У адрозненне ад зваротнага зрушэння напружанне на катодзе больш, чым напружанне анода.

• Прамое зрушэньне мае значны прамы ток, а зваротнае зрушэньне мае мінімальны прамы ток.

• Пласт знясілення дыёда істотна танчэй пры прамым зрушэнні і значна тоўшчы пры зваротным.

• Прамае зрушэньне памяншае супраціў дыёда, а зваротнае зрушэньне павялічвае супраціў дыёда.

• Ток працякае без асаблівых высілкаў, знаходзячыся ў прамым зрушэнні, але зваротны ток не дазваляе току працякаць праз дыёд.

• Узровень току залежыць ад прамога напружання пры прамым зрушэнні, аднак пры зваротным зрушэнні колькасць току мінімальная або нікчэмна малая.

• Пры прамым зрушэнні прылада будзе функцыянаваць як правадыр і як ізалятар, калі ў зваротным зрушэнні.

Планаванне вашай схемы на аснове патэнцыялаў зрушэння - гэта прыкмета разумнага аналізу.

 

Здольнасць дыёда функцыянаваць як два асобныя, але аднолькава эфектыўныя прылады робіць яго сапраўды адаптыўным кампанентам. Эфекты зрушэння на функцыянальнасць дыёда забяспечваюць аптымальны кантроль над тым, якую функцыю будзе выконваць дыёд у вашай схеме. Выкарыстанне прамога і зваротнага зрушэння дае распрацоўшчыку схем аптымальны кантроль над функцыянальнасцю дыёда.

На шчасце, з наборам інструментаў для праектавання і аналізу Cadence вы будзеце ўпэўнены, што вашыя дызайнеры і вытворчыя групы будуць працаваць разам над укараненнем метадаў прамога і зваротнага зрушэння ва ўсіх вашых канструкцыях друкаваных плат. Allegro PCB Designer - гэта рашэнне для размяшчэння, якое вы шукалі, і яно, бясспрэчна, можа палегчыць рэалізацыю стратэгій праектавання прамога або зваротнага зрушэння ў вашы бягучыя і будучыя канструкцыі друкаваных плат. 

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў