Сочинение на тему Различные типы диодов
- Опубликовано: 18.09.2020
- Предмет: Наука
- Темы: Технологии, электроника
Диод – это электронный компонент, который позволяет току течь легко в одном направлении, но блокирует ток в другом направлении.
Большинство диодов сделаны из кремниевого полупроводникового материала. Чтобы сделать кремний более эффективным полупроводником, материал проходит процесс, называемый легированием. Это включает добавление примесей (отверстий) в материал. Добавляя отверстия, он делает два различных типа полупроводникового материала, известных как n-тип и р-тип. Материалы N-типа имеют чистый отрицательный заряд из-за избытка электронов, а материалы P-типа имеют положительный заряд при недостатке электронов
При объединении обоих типов материалов образуется p-n-соединение. Избыток электронов в материале n-типа течет через соединение, чтобы соединиться с материалом p-типа из-за недостатка электронов. Следствием этого является то, что в соединении очень мало носителей заряда. Соединение образует слой истощения. Слой истощения действует как барьер, препятствующий потоку отрицательно заряженных электронов на конце катода к противоположной стороне, которая имеет положительный потенциал.
Диод не будет проводить, пока не будет применена разность потенциалов между анодом и катодом. Эта разность потенциалов необходима для преодоления электростатического поля, образованного поперек обедненного слоя. Чем тоньше слой обеднения, тем больше протекает ток. Чтобы непрерывный ток проходил через диод, область истощения должна быть полностью сжата приложенным напряжением, чтобы позволить поток электронов, это называется прямым напряжением. Для этого требуется определенное минимальное напряжение.
Для большинства кремниевых диодов прямое напряжение составляет 0,6 вольт. Для германиевых диодов прямое напряжение составляет всего 0,3 вольт. Химическая смесь P-N-перехода в диоде является причиной появления прямого напряжения, поэтому у кремниевых и германиевых диодов есть разность прямого напряжения.
Диод также будет проводить обратное смещение (разность потенциалов), когда отрицательный вывод батареи соединен с P-типом, а положительный соединен с полупроводником N-типа. В котором диод блокирует ток из-за толстого обедненного слоя. Для стандартных диодов обратный пробой намного выше, чем напряжение прямого смещения. Точка, в которой напряжение увеличивается, но ток остается неизменным, называется током обратного насыщения. Это связано с тем, что он достиг точки, в которой дальнейшее напряжение не увеличивает электрический ток. В германиевых диодах из-за повышения температуры создается больше носителей заряда, чем в кремниевых диодах, ток обратного насыщения больше.
В смещенном вперед диоде катод (полупроводник n-типа) подключается к отрицательному потенциалу, а анод (полупроводник p-типа) подключается к положительному потенциалу. Это не блокирует ток и имеет меньшее сопротивление, чем резервное смещение, но оно снижает ток. Падение напряжения прямого смещения на диоде связано с действием области истощения. Если на полупроводниковый диод не подается напряжение, вокруг области P-N-перехода существует тонкая обедненная область, предотвращающая протекание тока.
Если напряжение обратного смещения приложено к переходу P-N, эта область истощения расширяется, дополнительно сопротивляясь любому току, проходящему через него. Очень небольшое количество тока может проходить и проходит через диод с обратным смещением, называемый током утечки. Способность диода выдерживать напряжения обратного смещения ограничена. Если приложенное напряжение обратного смещения становится слишком большим, диод будет испытывать состояние, известное как пробой, при котором значение обратного тока внезапно возрастает. Максимальное номинальное напряжение обратного смещения диода известно как пиковое значение
Обратное напряжение (PIV). Внезапно усиливается обратный ток. Независимо от того, сколько обратного напряжения приложено, напряжение на диоде не изменяется. Как правило, номинальное значение PIV обычного диода составляет не менее 50 вольт при комнатной температуре. Одни диоды достигли минимального прямого напряжения, которое вы можете увидеть на графиках, что ток начинает очень быстро увеличиваться. Эти диоды зависят от температуры, и их характеристики могут изменяться при разных температурах. Это повлияет на его пределы, такие как максимальный ток, который может проходить через диод. Со временем диод нагреется, и кривая на графике сместится.
Глядя на эти результаты, вы можете понять, почему кремний используется вместо германия. Кремний имеет более высокое напряжение пробоя и меньший обратный ток, что делает его более эффективным выпрямителем. Графики также показывают, что в смещенных вперед диодах ток, протекающий через него, не пропорционален приложенному напряжению. Тем не менее, германиевые диоды имеют более низкое напряжение прямого смещения, что означает меньшие потери мощности, и, следовательно, схема является более электрически эффективной. Они были бы лучше, когда изменения напряжения должны быть подавлены.
Цель этого эксперимента – получить представление о полностью настраиваемой программе LabVIEW и понять, как инженеры используют программу в своих интересах, чтобы создать собственную лабораторию, которая
Кибербезопасность или защита информационных технологий – это методы защиты компьютеров, сетей, программ и данных от несанкционированного доступа или атак, направленных на эксплуатацию. Существует четыре типа
Машиностроение – это дисциплина, связанная с применением знаний при решении реальных задач. Изучение методов калибровки считается одной из наиболее важных тем в области проектирования, поскольку