İrəli əyilmə və tərs meyl və onların diodun funksionallığına təsiri

 

Anam məni Milad üçün ilk ev kompüteri ilə təəccübləndirdiyi gündən bəri, deyək ki, uzun müddət əvvəl texnologiya ilə maraqlandım. Hər halda, o vaxtlar məktəbimdəki hər bir çılğın, inək və müəllimə həsəd aparırdım. Orada mən təsirli 64 idim, onu gözləyin, kilobayt xam emal gücü.

İndi, sürətlə bu günə qədər irəliləyin və mənim laptopum təkcə RAM-da bundan 100,000 dəfə istifadə edir. Beləliklə, kompüter texnologiyasının inkişaf etdiyini əminliklə söyləmək olar. Bununla belə, olmayan bir şey var, o da kompüter istehsalçılarının rəqabət qabiliyyətidir.

Elə vaxtlar olur ki, bir cihaz və ya metodun seçimi ehtiyac və ya funksiya ilə bağlıdır. Üstəlik, elektronika sahəsində bir cihaz və ya proses seçərkən müəyyən bir funksionallığa ehtiyac üstünlük təşkil edən hərəkətverici qüvvədir.

Diod Bias və ya Biasing nədir?

İki növ qərəzliyi müqayisə etməzdən əvvəl əvvəlcə onların fərdi xüsusiyyətlərini müzakirə edəcəyəm. Elektronikada biz qərəzliliyi və ya qərəzliyi elektron komponent daxilində düzgün iş şəraiti yaratmaq üçün elektron dövrənin müxtəlif nöqtələrində cərəyanlar və ya gərginliklər toplusunun yaradılması üsulu kimi müəyyən edirik. Bu cavabın sadələşdirilmiş variantı olsa da, yenə də əsaslı şəkildə doğrudur. Bundan əlavə, qərəzli yanaşma ilə, iki növ qərəzlilik, irəli meyl və əks meyl var.

Bildiyiniz kimi, bir diod (PN qovşağı) birtərəfli magistral kimi işləyir, çünki o, cərəyanın bir istiqamətdə digərindən daha asan axmasına imkan verir. Xülasə, bir diod adətən cərəyanı bir istiqamətdə keçirir və tətbiq etdikləri gərginlik təsvir edilmiş irəli əyilmə istiqamətini izləyir. Bununla belə, gərginlik tərs istiqamətdə hərəkət etdikdə, biz bu oriyentasiyaya tərs meyl kimi istinad edirik. Həmçinin, tərs meyldə olduqda, standart PN keçid diodu, demək olar ki, çek klapanın elektron versiyası kimi, cərəyanın axınına mane olur və ya bloklayır.

İrəli Qərəz və Əks Ərəb

Standart bir diodda, bir dioddakı gərginlik cərəyanın təbii axınına icazə verdikdə, irəli əyilmə baş verir, əksinə əyilmə isə diodda əks istiqamətdə bir gərginliyi ifadə edir.

Bununla belə, əks istiqamətləndirmə zamanı diodda mövcud olan gərginlik heç bir əhəmiyyətli cərəyan axını yaratmır. Bundan əlavə, bu xüsusi xüsusiyyət alternativ cərəyanı (AC) birbaşa cərəyana (DC) dəyişdirmək üçün faydalıdır.

Elektron siqnal nəzarəti də daxil olmaqla, bu xüsusiyyət üçün müxtəlif istifadələr var.

Zener diodu yerləşdirmə bilikləri bir dizayn yarada və ya poza bilər.

 

Diodun işləməsi

Daha əvvəl standart diod əməliyyatının daha sadələşdirilmiş izahını verdim. Diodun təfərrüatlı prosesini başa düşmək bir qədər çətin ola bilər, çünki o, kvant mexanikasını başa düşməyi əhatə edir. Diod əməliyyatı mənfi yüklərin (elektronların) və müsbət yüklərin (deşiklərin) axınına aiddir. Texnoloji baxımdan, yarımkeçirici diodlara pn qovşağı kimi istinad edirik. Pn qovşaqları da fotovoltaik hüceyrə əməliyyatının vacib hissəsidir.

Ümumiyyətlə, bir diodun düzgün işləməsi üçün dopinq adlanan başqa bir vacib element və ya proses tələb olunur. Siz n tipli və ya mənfi bölgə adlandırdığımız asanlıqla yerdəyişən elektronların artıqlığını asanlaşdırmaq üçün yarımkeçirici materiallarla doping edə bilərsiniz. Bundan əlavə, bu elektronları asanlıqla udmaq üçün artıq dəlikləri təşviq etmək üçün yarımkeçirici doping etmək də mümkündür və biz bunu p tipli və ya müsbət bölgə adlandırırıq. Üstəlik, diodun müsbət və mənfi bölgələrinə onun anod (P) və katodu (N) də deyilir.

Ümumiyyətlə, diodun işini asanlaşdıran iki material arasındakı fərqlər və onların son dərəcə qısa məsafələrdə (< millimetr) sonrakı sinerjisidir. Bununla belə, diodun funksionallığı yalnız iki növ materialı (P, N) birləşdirdikdə, əlbəttə ki, mümkündür. Həmçinin, bu iki növ materialın birləşməsi pn qovşağı dediyimiz şeyi əmələ gətirir. Bundan əlavə, iki element arasında mövcud olan sahə tükənmə bölgəsi adlanır.

Qeyd: Unutmayın ki, düzgün işləmək üçün diod tükənmə bölgəsini aşmaq üçün minimum həddi gərginlik tələb edir. Bundan əlavə, əksər hallarda diodlar üçün minimum eşik gərginliyi təxminən 0.7 voltdur. Həmçinin, əks istiqamətli gərginlik diod vasitəsilə az miqdarda cərəyan yaradacaq və buna sızma cərəyanı deyilir, lakin adətən əhəmiyyətsizdir. Nəhayət, əhəmiyyətli bir tərs gərginlik tətbiq etsəniz, bu, diodun hərtərəfli elektron parçalanmasına səbəb olacaq və beləliklə, cərəyanın diod vasitəsilə əks istiqamətdə axmasına imkan verəcəkdir.

Diod Funksionallığı və İstismar Davamı

Ümumiyyətlə, diffuziya elektronların n tipli bölgədən sonrakı hərəkətini asanlaşdırdıqda, onlar p tipli bölgə daxilindəki boşluqları doldurmağa başlayırlar. Bu hərəkətin nəticəsi p-tip bölgəsində mənfi ionlar əmələ gətirir və beləliklə, n-tip bölgədə müsbət ionları geridə qoyur. Ümumiyyətlə, bu hərəkətin idarəedici nəzarəti elektrik sahəsi istiqamətindədir. Təsəvvür etdiyiniz kimi, bu, əlbəttə ki, gərginliyi necə tətbiq etdiyinizdən, yəni qərəzdən asılı olaraq faydalı elektrik davranışı ilə nəticələnir.

Bundan əlavə, standart bir pn keçid dioduna gəldikdə, üç əyilmə şəraiti və iki əməliyyat bölgəsi var. Təhlükəsizliyin üç mümkün növü aşağıdakılardır:

• İrəli əyilmə: Bu qərəzlilik şərti müsbət gərginlik potensialının P tipli materiala və mənfinin N tipli materiala diodda bağlanmasını ehtiva edir və beləliklə, diodun enini azaldır.

• Əks tərəf: Bunun əksinə olaraq, bu əyilmə vəziyyəti mənfi gərginlik potensialının P tipli materiala və diod boyunca N tipli materiala müsbət birləşməsini əhatə edir, beləliklə diodun genişliyini artırır.

• Sıfır Bias: Bu, dioda tətbiq olunan xarici gərginlik potensialının olmadığı bir meyl vəziyyətidir.

İrəliyə meylliliyə qarşı tərs meyl və onların dəyişkənliyi

Əks meyl potensial maneəni gücləndirir və yük daşıyıcılarının axınına mane olur. Bunun əksinə olaraq, irəli meyl potensial maneəni zəiflədir və beləliklə, cərəyanın qovşaq boyunca daha asan axmasına imkan verir.

İrəli əyilmə zamanı gərginlik təchizatının müsbət terminalını anoda, mənfi terminalını isə katoda bağlayırıq. Bunun əksinə olaraq, tərs meyldə olarkən, gərginlik təchizatının müsbət terminalını katoda, mənfi terminalını isə anoda bağlayırıq.

• İrəli əyilmə elektrik sahəsinin potensial maneəsinin gücünü potensial üzərində azaldır, əks istiqamət isə potensial maneəni gücləndirir.

• İrəli əyilmə, katod gərginliyindən daha böyük olan anod gərginliyinə malikdir. Bunun əksinə olaraq, əks meyl anod gərginliyindən daha böyük olan bir katod gərginliyinə malikdir.

• İrəli əyilmə əhəmiyyətli bir irəli cərəyana malikdir, əks meyl isə minimal irəli cərəyana malikdir.

• Bir diodun tükənmə təbəqəsi irəli əyilmə zamanı əhəmiyyətli dərəcədə incə və əks əyilmədə daha qalın olur.

• İrəli əyilmə diodun müqavimətini azaldır, əks istiqamət isə diodun müqavimətini artırır.

• İrəli əyilmə zamanı cərəyan asanlıqla axır, lakin əks istiqamət cərəyanın dioddan keçməsinə imkan vermir.

• Cərəyanın səviyyəsi irəli əyilmə zamanı irəli gərginlikdən asılıdır, lakin əks meyldə cərəyanın miqdarı minimal və ya əhəmiyyətsizdir.

• İrəli əyilmədə cihaz bir keçirici və əks meyldə bir izolyator kimi fəaliyyət göstərəcəkdir.

Dövrənizi qərəzli potensiala əsaslanaraq planlaşdırmaq ağıllı analizin əlamətidir.

 

Bir diodun iki ayrı, lakin eyni dərəcədə təsirli cihaz kimi fəaliyyət göstərmə qabiliyyəti onu əsl adaptiv komponentə çevirir. Diodun funksionallığına meylin təsirləri dövrə dizaynınızda diodun hansı funksiyanı yerinə yetirəcəyinə optimal nəzarəti təmin edir. İrəli və əks istiqamətləndirmənin istifadəsi dövrə dizaynerinə diodun funksionallığı üzərində optimal nəzarət imkanı verir.

Şükürlər olsun ki, Cadence-in dizayn və təhlil alətləri dəsti ilə dizaynerlərinizin və istehsal qruplarınızın bütün PCB dizaynlarınızda irəli və tərs istiqamətləndirmə üsullarının istifadəsini həyata keçirmək üçün birlikdə işləyəcəyinə əmin olacaqsınız. Allegro PCB Designer sizin axtardığınız tərtibat həllidir və o, şübhəsiz ki, cari və gələcək PCB dizaynlarınıza irəli və ya əks istiqamətli dizayn strategiyalarının həyata keçirilməsini asanlaşdıra bilər. 

Mesaj yaz 

Message siyahısı