ავალანჩე დიოდი

ავალანჩური დიოდის განმარტება

ავალანჩური დიოდი არის სემიკონდუქტორული დიოდის ტიპი, რომელიც შესთხოვებულია გადის ავალანჩური გადატვირთვა შესაბამის შებრუნებულ ნაპირზე. ავალანჩური დიოდის PN-კავშირი არის დიზაინირებული ელექტრონული დენის კონცენტრაციის და შესაბამისი ცხენი წერტილების შესაფრთხობად, რათა დიოდი ავალანჩური გადატვირთვის დროს დარღვეული არ იყოს.

ავალანჩური გადატვირთვა ხდება იმიტომ, რომ მცირე დარჩენილი მართმანი სავარაუდო შესაბამისი სიჩქარით აქცევენ იონიზაციას კრისტალურ ბაღში, რითაც შეიქმნება უფრო მეტი მართმანი, რომლებიც თავის მხრივ იქმნიან უფრო მეტ იონიზაციას. რადგან ავალანჩური გადატვირთვა თავისი თავის მხრივ სამართლიანია მთელი კავშირის მიმართ, გადატვირთვის ვოლტაჟი თითქმის მუდმივია შესაბამის დენის ცვლილების შემთხვევაში შედარებით ავალანჩური დიოდის გარეშე.

ავალანჩური დიოდის კონსტრუქცია არის ჟენერის დიოდის მსგავსი და დასავლეთის და ავალანჩური გადატვირთვის შემთხვევაში არის არსებული ეს დიოდებში. ავალანჩური დიოდები არის ოპტიმიზირებული ავალანჩური გადატვირთვის პირობებისთვის, ასე რომ, ისინი გამოიწვევენ პატარა, მაგრამ მნიშვნელოვან ვოლტაჟის დარჩენას გადატვირთვის პირობებში, სხვაგვარად ვიდრე ჟენერის დიოდები, რომლებიც ყოველთვის დარჩენენ უფრო მაღალ ვოლტაჟს გადატვირთვის ვიდრე გადატვირთვის დროს.

ეს თვისება აძლევს უფრო კარგ შებრუნებულ დენის დაცვას ვიდრე უბრალო ჟენერის დიოდი და მუშაობს უფრო მსგავსად აირის გადატვირთვის ტრუბის ჩანაცვლების. ავალანჩური დიოდები არიან პოზიტიური ტემპერატურის კოეფიციენტით ვოლტაჟის, სადაც დიოდები, რომლებიც დამყრელებული ჟენერის ეფექტზე დამყრელებული არიან უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტით.

ნორმალური დიოდი დასაშვებია ელექტრონული დენი ერთ მიმართულებაში, ანუ წინა მიმართულებაში. ხოლო ავალანჩური დიოდი დასაშვებია დენი ორ მიმართულებაში, ანუ წინა და შებრუნებულ მიმართულებაში, მაგრამ ის სპეციალურად დიზაინირებულია შებრუნებულ ნაპირზე მუშაობისთვის.

მუშაობის პრინციპი

ავალანჩური დიოდი მუშაობს ავალანჩური გადატვირთვის პრინციპზე, სადაც აქცელებული ელექტრონული მართმანები იღებენ საკმარის ენერგიას იონიზაციის შესრულებისთვის სხვა ატომებში, ასე რომ ქმნიან ჯამში რეაქციას, რომელიც ნიშნად ზრდის დენის დარბაზს.

შებრუნებული ნაპირის კონფიგურაცია

შებრუნებულ ნაპირზე, დიოდის N-რეგიონი (კათოდი) არის დაკავშირებული ბატარეიის დადებით ტერმინალთან, ხოლო P-რეგიონი (ანოდი) უარყოფით ტერმინალთან.

თუ დიოდი ნაკლებად დახარჯულია (ანუ ნახევარმტკიცებელი კონცენტრაცია ნაკლებია), მაშინ დეპლექციის რეგიონის სიგანე ზრდის და გადატვირთვა ხდება ძალიან მაღალ ვოლტაჟზე.

ძალიან მაღალ შებრუნებულ ვოლტაჟზე, ელექტრონული ველი ხდება ძლიერი დეპლექციის რეგიონში და წერტილი მიღწევს, სადაც მცირე დარჩენილი მართმანების აქცელება ისეთია, რომ როდესაც ისინი შეიჯახებიან სემიკონდუქტორულ ატომებთან დეპლექციის რეგიონში, ისინი ხსნიან კოვალენტურ ბადეებს.

ეს პროცესი ქმნის ელექტრონ-ხვრელის წყვილებს, რომლებიც აქცელებული არიან ელექტრონული ველის მიერ, რაც იწვევს უფრო მეტ შეჯახებას და შესაბამისად ზრდის ელექტრონულ მართმანების რაოდენობას - ფენომენს, რომელიც ცნობილია როგორც მართმანის მრავალფეროვანი რეპროდუქცია.

ეს უწყვეტი პროცესი ზრდის შებრუნებულ დენს დიოდში და შესაბამისად დიოდი შედის გადატვირთვის მდგომარეობაში. ეს ტიპის გადატვირთვა ცნობილია როგორც ავალანჩური (ხარისხის) გადატვირთვა და ეს ეფექტი ცნობილია როგორც ავალანჩური ეფექტი.

გამოყენება

• ავალანჩური დიოდი გამოიყენება შერიგების დაცვისთვის. როდესაც შებრუნებული ვოლტაჟი ზრდის, დიოდი იწყებს ავალანჩურ ეფექტს განსაზღვრულ ვოლტაჟზე და დიოდი გადატვირთვას ავალანჩური ეფექტის მიერ ხდება.

• ის გამოიყენება შერიგების დაცვისთვის უსასურველი ვოლტაჟების წინააღმდეგ.

• ის გამოიყენება შერიგების დაცვებში შერიგების ვოლტაჟის წინააღმდეგ.