диод
Электрондук тетиктерде агымдын бир гана багытта өтүшүнө мүмкүндүк берген эки электроддору бар түзүлүш көбүнчө анын оңдоо функциясы үчүн колдонулат. Ал эми варактордук диоддор электрондук жөнгө салынуучу конденсаторлор катары колдонулат. Көпчүлүк диоддор ээ болгон учурдагы багыттуулугу, адатта, "түзөтүү" функциясы деп аталат. Диоддун эң кеңири таралган функциясы токтун бир багытта гана өтүшүнө мүмкүндүк берүү (алдыга ык деп аталат) жана аны тескери багытта бөгөттөө (тескери багыт катары белгилүү). Ошондуктан, диоддорду текшерүү клапандарынын электрондук версиялары катары кароого болот.
Эрте вакуумдук электрондук диоддор; Бул токту бир багыттуу өткөрө алган электрондук түзүлүш. Жарым өткөргүч диоддун ичинде эки коргошун терминалы бар PN түйүнү бар жана бул электрондук түзүлүш колдонулган чыңалуу багытына ылайык бир багыттуу ток өткөрүмдүүлүккө ээ. Жалпысынан алганда, кристаллдык диод - бул p-типтүү жана n-типтүү жарым өткөргүчтөрдү агломерациялоо аркылуу түзүлгөн pn-түйшүк интерфейси. Анын интерфейсинин эки тарабында космостук заряд катмарлары пайда болуп, өз алдынча курулган электр талаасын түзөт. Колдонулган чыңалуу нөлгө барабар болгондо, pn түйүнүнүн эки тарабындагы заряд алып жүрүүчүлөрдүн концентрациясынын айырмасынан келип чыккан диффузиялык ток менен өз алдынча курулган электр талаасынан келип чыккан дрейфтик ток бирдей жана электрдик тең салмактуулук абалында болот. нормалдуу шарттарда диоддордун мүнөздөмөсү.
Алгачкы диоддорго "мышык мурут кристаллдары" жана вакуумдук түтүктөр (Улуу Британияда "термикалык иондоштуруу клапандары" деп аталган) кирген. Бүгүнкү күндө эң кеңири таралган диоддор кремний же германий сыяктуу жарым өткөргүч материалдарды колдонушат.
мүнөздүү
Позитивдүүлүк
Алдыга чыңалуу колдонулганда, алдыга мүнөздөмөнүн башында, алдыга чыңалуу өтө аз жана PN түйүнүнүн ичиндеги электр талаасынын бөгөттөөчү таасирин жеңүү үчүн жетишсиз. Алдыңкы ток дээрлик нөлгө барабар жана бул бөлүм өлүк аймак деп аталат. Диодду өткөрө албаган алдыңкы чыңалуу өлүк зонадагы чыңалуу деп аталат. Алдыңкы чыңалуу өлүк зонадагы чыңалуудан жогору болгондо, PN түйүнүнүн ичиндеги электр талаасы жеңип, диод алдыга багытта өтөт жана чыңалуу жогорулаган сайын ток ылдам өсөт. Токту колдонуунун нормалдуу диапазонунда диоддун терминалдык чыңалуусу өткөрүү учурунда дээрлик туруктуу бойдон калат жана бул чыңалуу диоддун алдыга чыңалуусу деп аталат. Диоддогу алдыңкы чыңалуу белгилүү бир чоңдуктан ашканда, ички электр талаасы тез алсырап, мүнөздүү ток тездик менен өсүп, диод алдыга багытта өтөт. Ал босого чыңалуу же босого чыңалуу деп аталат, ал кремний түтүкчөлөрү үчүн болжол менен 0,5 В жана германий түтүкчөлөрү үчүн болжол менен 0,1 В. Кремний диоддорунун алдыга өткөрүүчү чыңалуунун төмөндөшү болжол менен 0,6-0,8V, ал эми германий диоддорунун алдыга өткөрүүчү чыңалуусу болжол менен 0,2-0,3V.
Тескери полярдуулук
Колдонулган тескери чыңалуу белгилүү бир диапазондон ашпаганда, диод аркылуу өткөн ток азчылык ташыгычтарынын дрейфтик кыймылынан пайда болгон тескери ток болуп саналат. Кичинекей тескери токтун айынан диод үзүлгөн абалда. Бул тескери агым тескери каныккан ток же агып кетүү агымы деп да аталат жана диоддун тескери каныккан агымына температура чоң таасир этет. Кадимки кремний транзисторунун тескери току германий транзисторуна караганда бир топ аз. Аз кубаттуу кремний транзисторунун тескери каныккан тогу nA тартибинде, ал эми аз кубаттуу германий транзисторунун μ А тартибинде. Температура жогорулаганда жарым өткөргүч жылуулук менен дүүлүктүрүлөт, саны азчылык ташыгычтар көбөйөт жана тескери каныккан ток да ошого жараша көбөйөт.
бузулуу
Колдонулган тескери чыңалуу белгилүү бир мааниден ашканда, тескери ток капысынан күчөйт, бул электрдик бузулуу деп аталат. Электрдик бузулууга алып келген критикалык чыңалуу диоддун тескери бузулуу чыңалуусу деп аталат. Электрдик бузулуу болгондо диод бир багыттуу өткөргүчтүгүн жоготот. Эгерде диод электрдик бузулуудан улам ысып кетпесе, анын бир багыттуу өткөргүчтүгү биротоло жок кылынышы мүмкүн эмес. Колдонулган чыңалууну алып салгандан кийин дагы анын иштешин калыбына келтирсе болот, антпесе диод бузулат. Ошондуктан, пайдалануу учурунда диодго берилген ашыкча тескери чыңалуудан качуу керек.
Диод бир багыттуу өткөргүчтүү эки терминалдуу түзүлүш болуп саналат, аны электрондук диоддорго жана кристаллдык диоддорго бөлүүгө болот. Электрондук диоддор кристаллдык диоддорго караганда жиптин жылуулукту жоготуусунан төмөн эффективдүүлүккө ээ, ошондуктан алар сейрек кездешет. Кристалл диоддор кеңири таралган жана кеңири колдонулат. Диоддордун бир багыттуу өткөргүчтүгү дээрлик бардык электрондук схемаларда колдонулат, ал эми жарым өткөргүч диоддор көптөгөн схемаларда маанилүү роль ойнойт. Алар эң алгачкы жарым өткөргүч түзүлүштөрдүн бири жана кеңири колдонулушуна ээ.
Кремний диодунун алдыга чыңалуусу (жарыксыз түрү) 0,7 В, ал эми германий диодунун алдыга чыңалуусу 0,3 В. Жарык чыгаруучу диоддун алдыга чыңалуусу ар кандай жарык түстөрүнө жараша өзгөрөт. Негизинен үч түс бар жана чыңалуунун төмөндөшүнүн салыштырма маанилери төмөнкүдөй: кызыл жарык берүүчү диоддордун чыңалуусу 2,0-2,2V, сары жарык берүүчү диоддордун чыңалуусу 1,8-2,0V жана чыңалуу жашыл жарык берүүчү диоддордун тамчысы 3,0-3,2 В. Кадимки жарык чыгаруу учурунда номиналдык ток болжол менен 20мА.
Диоддун чыңалуусу жана ток күчү сызыктуу байланышта эмес, ошондуктан ар кандай диоддорду параллелдүү туташтырууда тиешелүү резисторлорду туташтыруу керек.
мүнөздүү ийри сызык
PN түйүндөрү сыяктуу эле, диоддор бир багыттуу өткөргүчтүккө ээ. Кремний диодунун типтүү вольт-ампер мүнөздүү ийри сызыгы. Диодго түз чыңалуу колдонулганда, чыңалуу аз болгондо ток өтө аз болот; Чыңалуу 0,6V ашканда, ток экспоненциалдуу түрдө көбөйө баштайт, ал адатта диоддун күйгүзүлгөн чыңалуусу деп аталат; Чыңалуу болжол менен 0,7 В жеткенде, диод толугу менен өткөргүч абалда болот, адатта UD белгиси менен берилген диоддун өткөргүч чыңалуусу деп аталат.
германий диоддор үчүн, күйгүзүү чыңалуу 0,2V жана өткөргүч чыңалуу UD болжол менен 0,3V болуп саналат. Диодго тескери чыңалуу берилгенде, чыңалуу аз болгондо ток өтө аз болот, ал эми анын учурдагы мааниси тескери каныккан ток IS болот. Тескери чыңалуу белгилүү бир чоңдуктан ашканда, ток кескин көбөйө баштайт, муну тескери бузулуу деп аташат. Бул чыңалуу диоддун тескери бузулуу чыңалуусу деп аталат жана UBR белгиси менен көрсөтүлөт. Ар кандай типтеги диоддордун бузулуу чыңалуусунун UBR маанилери абдан ар түрдүү, алар ондогон вольттон бир нече миң вольтко чейин жетет.
Тескери бузулуу
Зенердин бузулушу
Тескерисинче бузулуу механизми боюнча эки түргө бөлүнөт: Зенердин бузулушу жана Көчкү бузулушу. Жогорку допинг концентрациясы болгон учурда, тосмо аймактын кеңдигинен жана чоң тескери чыңалуудан улам, тосмо аймактагы коваленттик байланыш түзүмү бузулуп, валенттик электрондор коваленттик байланыштардан ажырап, электрон тешик жуптарын пайда кылат, токтун кескин көбөйүшүнө алып келет. Бул бузулуу Zener бузулушу деп аталат. Эгерде допинг концентрациясы аз болсо жана тосмо аймагынын туурасы кең болсо, Зенердин бузулушуна алып келүү оңой эмес.
Кар көчкүнүн бузулушу
Кыйроонун дагы бир түрү - кар көчкүлөрдүн бузулушу. Тескери чыңалуу чоң мааниге жеткенде, колдонулган электр талаасы электрондордун дрейфинин ылдамдыгын тездетип, коваленттик байланыштагы валенттик электрондор менен кагылышууларды пайда кылып, аларды коваленттик байланыштан чыгарып, жаңы электрон тешик түгөйлөрүн пайда кылат. Жаңы пайда болгон электрондор тешиктери электр талаасы менен тездетилип, башка валенттүү электрондор менен кагылышып, заряд алып жүрүүчүлөрдүн көбөйүшүнө жана токтун кескин көбөйүшүнө окшош көчкүгө алып келет. Мындай бузулуу кар көчкү бузулуу деп аталат. Үзүлүүнүн түрүнө карабастан, ток чектелбесе, ал PN түйүнүнө туруктуу зыян келтириши мүмкүн.
Посттун убактысы: 08-август-2024