Аваланш диоды

Аваланш диодының анықтамасы

Аваланш диоды - бұл кері жорығына арналған белгілі бір напряжение деңгейінде аваланш жарылысын көрсететін түрдегі полупроводников диод. Аваланш диодтың pn-жабысы ток концентрациясы мен нәтижесінде пайда болатын жарық ойықтарын талдап, диодты аваланш жарылысымен қауіпсіздікке қолданылады.

Пайда болатын аваланш жарылысы кристалдық решетка ішіндегі ионизацияға жеткізген миноритивті зарядшылардың үлкенленген әсеріне байланысты. Бұл процесте қосымша зарядшылар пайда болады, олар да өз кезегінде ионизацияға әсер етеді. Аваланш жарылысы бүкіл жабыста теңдетілетінімен, аваланш диодтың жарылыс напряжение деңгейі өзгерістік токқа салыстырмалы өзгермейді.

Аваланш диодтың құрылымы Зенер диодына ұқсас, және бұл диодтарда Зенер және аваланш жарылыстары бар. Аваланш диодтар аваланш жарылысы үшін оптимиздалған, сондықтан олар жарылыс шарттарында кішкентай, бірақ маңызды напряжение төмендейді, Зенер диодтарының жарылыс напряжение деңгейінен өте өзгермейді.

Бұл өзара қозғалыс сипаттамасы Зенер диодынан жақсы токты қорғау үшін қолданылады және газды толтыру трубасын ауыстыруды ұйымдасқан. Аваланш диодтарда напряжение температуралық коэффициенты теріс, ал Зенер эффектіне негізделген диодтарда ол теріс.

Қарапайым диод токты бір бағытта (алғашқы бағыт) өткізеді. Ал аваланш диод токты екі бағытта (алғашқы және кері) өткізеді, бірақ ол өзінің кері жорығында жұмыс істеуге арналған.

Жұмыс принципі

Аваланш диод аваланш жарылысы принципіне негізделген, оның ішінде үлкенленген зарядшылар басқа атомдарды ионизациялау үшін жеткілікті энергия алады, сондықтан токты өсу үшін ланцетті реакция қолданылады.

Кері жорық конфигурациясы

Кері жорықта, диодтың N-бөлігі (катод) батареяның оң контактқа, ал P-бөлігі (анод) теріс контактқа қосылады.

Егер диод тығыз дайындалса (яғни, зәсірлер саны аз), онда осуштыру аймағының ұзындығы артық, сондықтан жарылыс напряжение деңгейі өте жоғары болады.

Өте жоғары кері жорық напряжение деңгейінде, осуштыру аймағында электр магниттік өріс өте күшті болып, миноритивті зарядшылардың үлкенленуі керісінше, олар осуштыру аймағындағы полупроводник атомдарымен түрткелгенде, коовалентті байланыстар жарылып қалады.

Бұл процесс электрон-кузеттер парын қалыптасады, олар электр магниттік өріс арқылы үлкенленеді, сонымен қатар топтау және зарядшылар санын арттырады - бұл зарядшылардың көбейтуі деп аталады.

Бұл жалғасқан процесс диодта кері токты арттырады, сондықтан диод жарылыс шартына қол жеткізеді. Бұл түрдегі жарылыс аваланш (текті) жарылыс деп аталады, ал бұл эффект аваланш эффекті деп аталады.

Қолданылуы

• Аваланш диод цепьге қорғау үшін қолданылады. Кері жорық напряжение деңгейі өссе, диод белгілі бір напряжение деңгейінде аваланш эффектін бастайды және аваланш эффектіне байланысты жарылып қалады.

• Ол цепті қажетсіз напряжелерден қорғау үшін қолданылады.

• Ол цепті токтық жоюштардан қорғау үшін қолданылады.