Предња пристрасност наспрам обрнута пристрасност и њихов утицај на функционалност диоде

 

Од дана када ме је мајка изненадила са првим кућним рачунаром за Божић поново, па, рецимо давно, заинтригирала ме технологија. У сваком случају, у то време, на мени су завидели сваки колега штребер, штребер и наставник у мојој школи. Ту сам био са импресивних 64, чекајте, килобајта сирове процесорске снаге.

Сада, брзо напред у данашњи дан, и мој лаптоп користи 100,000 пута већу количину само РАМ-а. Дакле, са сигурношћу се може рећи да је компјутерска технологија еволуирала. Међутим, постоји једна ствар која није, а то је конкурентност произвођача рачунара.

Постоје случајеви када се избор једног уређаја или метода односи на потребу или функцију. Штавише, потреба за одређеном функционалношћу је доминантна покретачка снага при избору уређаја или процеса у области електронике.

Шта је Диоде Биас или Биасинг?

Пре него што упоредимо две врсте пристрасности, прво ћу разговарати о њиховим индивидуалним карактеристикама. У електроници, ми дефинишемо пристрасност или пристрасност као методу успостављања скупа струја или напона у различитим тачкама електронског кола да би се успоставили одговарајући услови рада унутар електронске компоненте. Иако је ово поједностављена верзија одговора, она је и даље у основи тачна. Штавише, пристрасност се састоји од две врсте пристрасности, пристрасности унапред и обрнуто.

Као што сам сигуран да знате, диода (ПН спој) функционише слично као једносмерни аутопут јер омогућава лакши ток струје у једном смеру него у другом. Укратко, диода обично спроводи струју у једном правцу, а напон који примењују прати описану оријентацију преднакретања. Међутим, када се напон креће у обрнутом смеру, ову оријентацију називамо обрнутом пристрасношћу. Такође, када је у обрнутом смеру, стандардна ПН спојна диода ће типично инхибирати или блокирати ток струје, скоро као електронска верзија неповратног вентила.

Пристрасност унапред наспрам обрнутог пристрасности

У стандардној диоди, преднапон се јавља када напон на диоди дозвољава природни ток струје, док обрнуто скретање означава напон на диоди у супротном смеру.

Међутим, напон присутан на диоди током обрнутог преднапона не производи никакав значајан ток струје. Штавише, ова посебна карактеристика је корисна за промену наизменичне струје (АЦ) у једносмерну (ДЦ).

Постоји низ других употреба за ову карактеристику, укључујући и електронску контролу сигнала.

Знање о постављању Зенер диоде може направити или покварити дизајн.

 

Операција диоде

Раније сам дао поједностављено објашњење стандардног рада диода. Детаљан процес диоде може бити помало изазован за разумевање јер укључује разумевање квантне механике. Рад диоде се односи на проток негативних наелектрисања (електрона) и позитивних наелектрисања (рупа). Технолошки гледано, полупроводничку диоду називамо пн спојем. Пн спојеви су такође суштински део рада фотонапонских ћелија.

Генерално, правилан рад диоде захтева још један суштински елемент или процес који се зове допинг. Можете допунити полупроводник материјалима да бисте олакшали вишак електрона који се лако померају, што називамо н-типом или негативним регионом. Штавише, такође је могуће допунити полупроводник да би се промовисао вишак рупа како би се лако апсорбовали и ти електрони, а ми то називамо п-типом или позитивним регионом. Штавише, позитивни и негативни региони диоде се такође називају њена анода (П) и катода (Н).

Све у свему, варијације између два материјала и њихова накнадна синергија на изузетно кратким удаљеностима (< милиметра) олакшавају рад диода. Међутим, функционалност диоде је могућа, наравно, само када спојимо два типа (П, Н) материјала. Такође, спајање ове две врсте материјала формира оно што називамо пн спој. Штавише, област која постоји између два елемента назива се област исцрпљивања.

Напомена: Имајте на уму да за исправну функционалност диода захтева минимални напон прага да би превазишла област исцрпљивања. Штавише, минимални гранични напон у већини случајева за диоде је приближно 0.7 волти. Такође, напон обрнутог преднапона ће произвести малу количину струје кроз диоду, и то се назива струја цурења, али је обично занемарљива. На крају, ако примените значајан реверзни напон, то ће изазвати свеобухватан електронски квар диоде, омогућавајући тако струји да тече у супротном смеру кроз диоду.

Функционалност и рад диоде се наставља

Генерално, када дифузија олакшава накнадно кретање електрона из региона н-типа, они почињу да попуњавају рупе унутар региона п-типа. Резултат ове акције формира негативне јоне унутар региона п-типа, остављајући тако позитивне јоне у региону н-типа. Све у свему, владајућа контрола ове акције се налази у правцу електричног поља. Као што можете замислити, ово резултира корисним електричним понашањем у зависности, наравно, од тога како примењујете напон, тј.

Штавише, што се тиче стандардне диоде пн споја, постоје три преднапона и два оперативна региона. Три могућа типа услова пристрасности су следећа:

• Пристрасност унапред: Овај услов преднапона укључује повезивање позитивног напонског потенцијала на материјал П-типа и негативног на материјал Н-типа преко диоде, чиме се смањује ширина диоде.

• Реверзна пристрасност: Насупрот томе, овај услов преднапона укључује повезивање негативног напонског потенцијала на материјал П-типа и позитивног на материјал Н-типа преко диоде, чиме се повећава ширина диоде.

• Зеро Биас: Ово је стање пристрасности у којем нема спољашњег напонског потенцијала који се примењује на диоду.

Пристрасност унапред наспрам обрнутог пристрасности и њихове варијансе

Реверзна пристрасност појачава потенцијалну баријеру и омета проток носилаца наелектрисања. Насупрот томе, пристрасност унапред слаби потенцијалну баријеру, омогућавајући тако струји да лакше тече преко споја.

Док смо у преднапону, повезујемо позитивни терминал напајања напоном на аноду, а негативни терминал на катоду. Насупрот томе, док смо у обрнутом преднапону, повезујемо позитивни терминал напајања напоном на катоду, а негативни терминал на аноду.

• Пристрасност унапред смањује јачину потенцијалне баријере електричног поља преко потенцијала, док обрнуто пристрасност јача потенцијалну баријеру.

• Преднапон има анодни напон који је већи од напона катоде. Насупрот томе, реверзни напон има катодни напон који је већи од анодног напона.

• Пристрасност унапред има значајну струју унапред, док обрнуто пристрасност има минималну струју унапред.

• Слој осиромашења диоде је знатно тањи док је у преднапону и много дебљи када је у обрнутом преднапону.

• Пристрасност унапред смањује отпор диоде, а обрнуто пристрасност повећава отпор диоде.

• Струја тече без напора док је у преднапону, али обрнуто пристрасност не дозвољава струји да тече кроз диоду.

• Ниво струје зависи од напона унапред док је у преднапону, међутим, количина струје је минимална или занемарљива у обрнутом преднапону.

• У преднапону, уређај ће функционисати као проводник и као изолатор ако је у обрнутом преднапону.

Планирање вашег кола на основу потенцијала пристрасности је знак паметне анализе.

 

Способност диоде да функционише као два одвојена, али подједнако ефикасна уређаја чини је истински прилагодљивом компонентом. Ефекти пристрасности на функционалност диоде пружају оптималну контролу о томе коју функцију ће диода играти у вашем дизајну кола. Употреба пренапона и обрнутог подешавања даје дизајнеру кола оптималну контролу над функционалношћу диоде.

Срећом, са Цаденце-овим пакетом алата за дизајн и анализу, бићете сигурни да ће ваши дизајнери и производни тимови заједно радити на имплементацији употребе техника напредовања и обрнутог подешавања у свим вашим дизајнима ПЦБ-а. Аллегро ПЦБ Десигнер је решење за распоред које сте тражили и може несумњиво да олакша имплементацију стратегија пројектовања унапред или обрнуто у ваше тренутне и будуће дизајне ПЦБ-а. 

Остави поруку 

Листа порука