Paragjykimi përpara kundër paragjykimit të kundërt dhe efektet e tyre në funksionalitetin e diodës

 

Që nga dita që nëna ime më befasoi me kompjuterin e parë në shtëpi për Krishtlindje, pra, le të themi shumë kohë më parë, unë kam qenë i intriguar nga teknologjia. Gjithsesi, në atë kohë, unë e kisha zili çdo shok, budalla dhe mësues në shkollën time. Aty isha me një 64 mbresëlënës, prisni atë, kilobajt fuqi përpunuese të papërpunuara.

Tani, shpejt përpara deri në ditët e sotme, dhe laptopi im përdor 100,000 herë më shumë se sasia vetëm në RAM. Pra, është e sigurt të thuhet se teknologjia kompjuterike ka evoluar. Megjithatë, ka një gjë që nuk ka dhe ajo është konkurrenca e prodhuesve të kompjuterëve.

Ka raste kur zgjedhja e një pajisjeje ose metode ka të bëjë me një nevojë ose funksion. Për më tepër, nevoja për një funksionalitet të veçantë është forca shtytëse mbizotëruese kur zgjedh një pajisje ose proces në fushën e elektronikës.

Çfarë është paragjykimi ose paragjykimi i diodës?

Para se të krahasojmë dy llojet e paragjykimeve, së pari, unë do të diskutoj karakteristikat e tyre individuale. Në elektronikë, ne e përkufizojmë paragjykimin ose paragjykimin si një metodë për vendosjen e një grupi rrymash ose tensionesh në pika të ndryshme të një qarku elektronik për të vendosur kushtet e duhura të funksionimit brenda një komponenti elektronik. Edhe pse ky është një version i thjeshtuar i përgjigjes, ai është ende thelbësisht i saktë. Për më tepër, me paragjykim, qëndrojnë dy llojet e paragjykimit, paragjykimi përpara dhe paragjykimi i kundërt.

Siç jam i sigurt se jeni në dijeni, një diodë (kryqëzim PN) funksionon shumë si një autostradë njëkahëshe pasi lejon rrjedhjen e rrymës më lehtë në një drejtim se në tjetrin. Në përmbledhje, një diodë zakonisht përcjell rrymë në një drejtim, dhe tensioni që ata aplikojnë ndjek një orientim të përshkruar përpara. Megjithatë, kur voltazhi lëviz në drejtim të kundërt, ne i referohemi këtij orientimi si paragjykim i kundërt. Gjithashtu, kur është në paragjykim të kundërt, një diodë standarde e kryqëzimit PN zakonisht do të pengojë ose bllokojë rrjedhën e rrymës, pothuajse si një version elektronik i një valvule kontrolli.

Paragjykimi përpara kundër paragjykimit të kundërt

Në një diodë standarde, njëanshmëria përpara ndodh kur voltazhi nëpër një diodë lejon rrjedhjen natyrale të rrymës, ndërsa paragjykimi i kundërt tregon një tension në të gjithë diodën në drejtim të kundërt.

Megjithatë, voltazhi i pranishëm në një diodë gjatë njëanshmërisë së kundërt nuk prodhon ndonjë rrjedhë të konsiderueshme të rrymës. Për më tepër, kjo karakteristikë e veçantë është e dobishme për ndryshimin e rrymës alternative (AC) në rrymë të vazhdueshme (DC).

Ka një sërë përdorimesh të tjera për këtë karakteristikë, duke përfshirë kontrollin elektronik të sinjalit.

Njohuritë për vendosjen e diodës Zener mund të krijojnë ose prishin një dizajn.

 

Funksionimi i një diode

Më parë, kam dhënë një shpjegim më të thjeshtuar të funksionimit standard të diodës. Procesi i detajuar i një diode mund të jetë disi sfidues për t'u kuptuar pasi përfshin një kuptim të mekanikës kuantike. Funksionimi i diodës ka të bëjë me rrjedhën e ngarkesave negative (elektrone) dhe ngarkesave pozitive (vrimave). Duke folur teknologjikisht, ne i referohemi një diode gjysmëpërçuese si një kryqëzim pn. Kryqëzimet Pn janë gjithashtu një pjesë thelbësore e funksionimit të qelizave fotovoltaike.

Në përgjithësi, funksionimi i duhur i një diode kërkon një element ose proces tjetër thelbësor të quajtur doping. Ju mund ta lyeni gjysmëpërçuesin me materiale për të lehtësuar një tepricë të elektroneve lehtësisht të zhvendosura, të cilave ne i referohemi si një rajon i tipit n ose negativ. Për më tepër, është gjithashtu e mundur të pihet një gjysmëpërçues për të nxitur një tepricë vrimash për të thithur lehtësisht edhe ato elektrone, dhe ne i referohemi kësaj si rajoni i tipit p ose pozitiv. Për më tepër, rajonet pozitive dhe negative të diodës quhen gjithashtu anoda e saj (P) dhe katodë (N).

Në përgjithësi, janë variancat midis dy materialeve dhe sinergjia e tyre pasuese në distanca jashtëzakonisht të shkurtra (< milimetër) që lehtësojnë funksionimin e diodës. Sidoqoftë, funksionaliteti i diodës është i mundur, natyrisht, vetëm kur bashkojmë dy llojet (P, N) të materialeve. Gjithashtu, bashkimi i këtyre dy llojeve të materialeve formon atë që ne e quajmë një kryqëzim pn. Për më tepër, zona që ekziston midis dy elementeve quhet rajoni i varfërimit.

Shënim: Mbani në mend se për funksionimin e duhur, një diodë kërkon një tension minimal të pragut për të kapërcyer rajonin e varfërimit. Për më tepër, voltazhi minimal i pragut në shumicën e rasteve për diodat është afërsisht 0.7 volt. Gjithashtu, tensioni i paragjykimit të kundërt do të prodhojë një sasi të vogël rryme përmes diodës, dhe quhet rrymë rrjedhjeje, por zakonisht është e papërfillshme. Së fundi, nëse aplikoni një tension të konsiderueshëm të kundërt, ai do të shkaktojë një prishje gjithëpërfshirëse elektronike të diodës, duke lejuar kështu që rryma të rrjedhë në drejtim të kundërt përmes diodës.

Vazhdon funksionaliteti dhe funksionimi i diodës

Në përgjithësi, kur difuzioni lehtëson lëvizjen e mëvonshme të elektroneve nga rajoni i tipit n, ato fillojnë të mbushin vrimat brenda rajonit të tipit p. Rezultati i këtij veprimi formon jone negative brenda rajonit të tipit p, duke lënë kështu jonet pozitive në rajonin e tipit n. Në përgjithësi, kontrolli drejtues i këtij veprimi qëndron në drejtimin e fushës elektrike. Siç mund ta imagjinoni, kjo rezulton në sjellje të dobishme elektrike në varësi, natyrisht, nga mënyra se si aplikoni tensionin, dmth.

Për më tepër, në lidhje me një diodë standarde të kryqëzimit pn, ekzistojnë tre kushte paragjykimi dhe dy rajone funksionimi. Tre llojet e mundshme të kushteve të paragjykimit janë si më poshtë:

• Paragjykimi përpara: Ky kusht paragjykim përfshin lidhjen e një potenciali të tensionit pozitiv me materialin e tipit P dhe një negativ me materialin e tipit N përgjatë diodës, duke ulur kështu gjerësinë e diodës.

• Paragjykimi i kundërt: Në të kundërt, ky kusht paragjykim përfshin lidhjen e një potenciali të tensionit negativ me materialin e tipit P dhe një pozitiv me materialin e tipit N përgjatë diodës, duke rritur kështu gjerësinë e diodës.

• Paragjykimi zero: Kjo është një gjendje paragjykimi në të cilën nuk ka asnjë potencial tensioni të jashtëm të aplikuar në diodë.

Paragjykimi përpara kundrejt paragjykimit të kundërt dhe variacionet e tyre

Një paragjykim i kundërt përforcon pengesën e mundshme dhe pengon rrjedhën e transportuesve të ngarkesës. Në të kundërt, një paragjykim përpara dobëson pengesën e mundshme, duke lejuar kështu që rryma të rrjedhë më lehtë nëpër kryqëzim.

Ndërsa jemi në paragjykim përpara, lidhim terminalin pozitiv të furnizimit të tensionit në anodë dhe terminalin negativ me katodën. Në të kundërt, ndërsa jemi në paragjykim të kundërt, ne lidhim terminalin pozitiv të furnizimit të tensionit me katodën dhe terminalin negativ me anodën.

• Një paragjykim përpara zvogëlon forcën e pengesës së mundshme të fushës elektrike përgjatë potencialit, ndërsa një paragjykim i kundërt forcon pengesën potenciale.

• Një paragjykim përpara ka një tension anodë që është më i madh se tensioni i katodës. Në të kundërt, një paragjykim i kundërt ka një tension katodë që është më i madh se tensioni i anodës.

• Një paragjykim përpara ka një rrymë të konsiderueshme përpara, ndërsa një paragjykim i kundërt ka një rrymë minimale përpara.

• Shtresa e zbrazjes së një diode është thelbësisht më e hollë ndërsa është në paragjykim përpara dhe shumë më e trashë kur është në paragjykim të kundërt.

• Paragjykimi përpara ul rezistencën e diodës dhe paragjykimi i kundërt rrit rezistencën e diodës.

• Rryma rrjedh pa mundim ndërsa është në paragjykim përpara, por paragjykimi i kundërt nuk lejon që rryma të rrjedhë nëpër diodë.

• Niveli i rrymës varet nga voltazhi përpara ndërsa është në paragjykim përpara, megjithatë, sasia e rrymës është minimale ose e papërfillshme në paragjykim të kundërt.

• Në paragjykim përpara, një pajisje do të funksionojë si një përcjellës dhe si një izolues nëse është në paragjykim të kundërt.

Planifikimi i qarkut tuaj bazuar në potencialet e paragjykimit është shenja e analizës së zgjuar.

 

Aftësia e një diode për të funksionuar si dy pajisje të ndara, por po aq efektive, e bën atë një komponent vërtet adaptues. Efektet e paragjykimit në funksionalitetin e një diode sigurojnë kontroll optimal se çfarë funksioni do të luajë një diodë në dizajnin e qarkut tuaj. Përdorimi i njëanshmërisë përpara dhe të kundërt i jep projektuesit të qarkut kontroll optimal mbi funksionalitetin e diodës.

Fatmirësisht, me paketën e mjeteve të projektimit dhe analizës së Cadence, do të jeni të sigurt që projektuesit dhe ekipet e prodhimit tuaj të punojnë së bashku drejt zbatimit të përdorimit të teknikave të paragjykimit përpara dhe të kundërt në të gjitha modelet tuaja të PCB-ve. Allegro PCB Designer është zgjidhja e paraqitjes që keni kërkuar dhe mund të lehtësojë padiskutim zbatimin e strategjive të projektimit të paragjykimit përpara ose të kundërt në modelet tuaja aktuale dhe të ardhshme të PCB-ve. 

Lini një mesazh 

Lista mesazh