Hvað er dreifihugtak?

Skilgreining á dreifihvarfum

Dreifihvarfi er tegund af deildarhvarfsefni p-n tengingar þegar hún er jákvætt spennað. Það er valt af dreififorriti mismunandi efna í rafmagnsleiðaraefnum eins og PN tenging eða MOSFET, það er, að nokkrir bæjar í drepinni svæði dreifa sig í ódrepinni hlut til að mynda rýmisgefinn svæði, og birtast lokalist sem hvarfsefni.

Grunnregla

Þegar PN tenging er framspennuð, dreifa bæjar (rafelektrón og hólar) frá P og N svæðunum í hver annan. Í dreififorritinu hefur P svæði samansafnallt ákveðna magn ójöfnvægur Jane (rafelektrón), N svæði hefur samansafnallt ákveðna magn ójöfnvægur Jane (hólar). Þessi safnaðu ójöfnvægri fyrirbærum formi ákveðna rafmagnsgefinn, eins og hvarfs, með getu að geyma rafmagn. Stærð dreifihvarfa er tengd framspennu, hita og eiginleikum rafmagnsleiðaraefna. Jo stærri framspennan, jo stærri dreifihvarfi.

Myndun dreifihvarfa

Þegar hreyfanleg spenna er beitt við rafmagnsleiðara tengingu, breytist fjöldi litilltraða með spennu. Þessir litilltraðar feru slembilega í rafmagnsleiðara og samanstaka nálægt rafmagnsleiðara tengingu. Þetta samanstök er jafngild hvarfsefni, það er dreifihvarfi.

Útfærsla dreifihvarfa má venjulega skrifa sem:

• CD er dreifihvarfi.

• Qn er litilltraðarafmagn.

• V er beitt rafmagn.

Dreifihvarfi í diód

Í diódum birtast dreifihvarpar aðallega í framspennu. Þegar dióð er framspennuð, eru litilltraðar (til dæmis hólar í N-tegund rafmagnsleiðara) kastaðar inn í P-svæðið, sem leiðir til breytingar á fjölda litilltraða. Breytingin á fjölda litilltraða formar hvarfsefni, það er dreifihvarfi.

Dreifihvarfi í transístori

Í transístorum ( eins og BJT, MOSFET o.fl.) er dreifihvarfi einnig til staðar milli grunnins og útgefandans. Þegar transístur virkar á háfrekastuðull eða hraða, verður áhrif dreifihvarfa ljósara, vegna þess að það hefur áhrif á forstillingu transístursins og frekastuðul.

Áhrif dreifihvarfa

Áhrif dreifihvarfa í rafmagnsleiðaraefnum eru aðallega kominn fram í eftirfarandi aspektum:

• Háfrekastuðull: í háfrekastuðuls notkunum takmarka dreifihvarpar bandbreidd taugunar og hefur áhrif á háfrekastuðul.

• Skiptingarhraði: í skiptingar notkunum getur dreifihvarfi haft áhrif á hraðann í skiptingardeildum, auka skiptingar tap.

• Signalfjörlíkur: í forstillingardeildum getur dreifihvarfi bætt við aukalegu fasuhækkun, sem leiðir til signalfjörlíks.

Reikniformúla

Reikningur dreifihvarfa byggist venjulega á mödellum í rafmagnsleiðarafræði. Fyrir diód getur dreifihvarfi verið nálgast sem:

• Q er elektrónahvarfi.

• NA er dreififorriti.

• μn er hreyfing rafelektróna.

• ϵr er samskiptar dielectric fasti.

• ϵ0 er dielectric fasti vakíns.

• VT er hitaspenna, n = kT/q, k er Boltzmann fasti, T er almennt hiti.

• Vbi er innbyggð spenna.

Notkun

• Háfrekastuðull rafrásir: í ráðfremstu og mikrovafla rafrásir, má ekki hunsaka áhrif dreifihvarfa.

• Hraða tölvuræði: í hraða tölvuræði, getur dreifihvarfi haft áhrif á upphafs- og lokatíma signala.

• Raforkustýring: í raforkustýrings rás, hefur dreifihvarfi áhrif á kostgjarnleika skiptingarraforku.