Avalanche-diodo
Difino de Avalanĉodiodo
Avalanĉodiodo estas speco de duodira duopolo, kiu estas konstruita por subiri avalanĉon en difinita inversa polarigo. La pn-junkto de avalanĉodiodo estas disegnita por eviti koncentriĝon de elektra fluo kaj rezultantaj varmaj punktoj, tiel ke la diodo ne estas damaĝita pro la avalanĉo.
La okazanta avalanĉo estas kaŭzita pro minoritaj portiloj, kiuj estas sufiĉe akcelitaj por krei ionizadon en la kristala reto, produktante pli da portiloj, kiuj en turnu kreas pli da ionizado. Ĉar la avalanĉo estas uniforma tra la tuta junkto, la malfuncia voltado estas preskaŭ konstanta kun ŝanĝiĝanta fluo, komparite kun ne-avalanĉodiodo.
La konstruo de avalanĉodiodo estas simila al Zener-diodo, kaj efektive ambaŭ Zener-malfuncio kaj Avalanĉo-malfuncio estas prezentaj en tiuj diodoj. Avalanĉodiodoj estas optimumigitaj por kondiĉoj de avalanĉo, do ili montras malgrandan sed signifan voltad-falon sub malfunciaj kondiĉoj, malsimile al Zener-diodoj, kiuj ĉiam tenas voltadon pli altan ol la malfuncia.
Ĉi tiu trajto provizas pli bonan protekton kontraŭ impulsoj ol simpla Zener-diodo kaj agas pli simile al anstataŭigilo de gasdisŝargtubo. Avalanĉodiodoj havas malgrandan pozitivan temperaturkoeficienton de voltado, kie diodoj bazitaj sur la Zener-effekto havas negativan temperaturkoeficienton.
Normala diodo permesas elektran fluon en unu direkto, nome antaŭen. Krome, avalanĉodiodo permesas fluon en ambaŭ direktoj, nome antaŭen kaj malantaŭen, sed ĝi estas specialkonstruita por labori en inversa polarigo.
Laborprincipo
Avalanĉodiodo funkciigas sur principo de avalanĉo, kie akcelitaj ŝarĝportiloj akiras sufiĉan energion por ionizi aliajn atomojn, tiel kreiĝas ĉenreakcio, kiu signife pligrandigas la elektran fluon.
Inversa Polarigo Konfiguro
En inversa polarigo, la N-regiono (katodo) de la diodo estas konektita al la pozitiva terminalo de la baterio, kaj la P-regiono (anodo) al la negativa terminalo.
Se la diodo estas malplene dopita (t.e. la koncentro de impurajoj estas malalta), tiam la larĝo de la depleta regiono estas pliigita, do la malfuncia voltado okazas je tre alta voltado.
Je tre alta inversa polariga voltado, la elektra kampo iĝas forte en la depleta regiono, kaj momenton atingas, kie la akcelado de minoritaj portiloj estas tiom granda, ke, kiam ili kolizias kun la duopolaj atomoj en la depleta regiono, ili rompas la kovalentajn ligilojn.
Ĉi tiu procezo generas elektron-lakun-parojn, kiuj estas akcelitaj per la elektra kampo, kaŭzante pli da kolizioj kaj plue pligrandigante la nombron de ŝarĝportiloj—fenomeno konata kiel multipliko de portiloj.
Ĉi tiu kontinua procezo pligrandigas la inversan elektran fluon en la diodo, kaj do la diodo venas en malfuncian stacion. Tiu tipo de malfuncio estas konata kiel avalanĉo (fludmalfuncio) kaj ĉi tiu efekto estas konata kiel avalanĉeffekto.
Aplikoj
Avalanĉodiodo estas uzata por protekti la cirkvito. Kiam la inversa polariga voltado pligrandigas ĝis certa limo, la diodo komencas la avalanĉefekton je aparta voltado kaj malfuncias pro la avalanĉefekto.
Ĝi estas uzata por protekti la cirkvito kontraŭ nevolaj voltadoj.
Ĝi estas uzata en impulsprotektiloj por protekti la cirkvito kontraŭ impulsvoltado.
