पीएन जंक्शन बायस

पीएन जंक्शन डायोड परिभाषा

पीएन जंक्शन डायोड को एक अर्धचालक उपकरण के रूप में परिभाषित किया जाता है जो फोरवर्ड बायस में एक दिशा में विद्युत धारा को प्रवाहित होने देता है और रिवर्स बायस में विद्युत धारा को रोकता है।

फोरवर्ड बायस

फोरवर्ड बायस में, पी-टाइप क्षेत्र को सकारात्मक टर्मिनल से और एन-टाइप को नकारात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है, जिससे डीप्लेशन लेयर कम हो जाता है और विद्युत धारा को प्रवाहित होने की अनुमति मिलती है।

रिवर्स बायस

रिवर्स बायस में, पी-टाइप क्षेत्र को नकारात्मक टर्मिनल से और एन-टाइप को सकारात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है, जिससे डीप्लेशन लेयर बढ़ जाता है और विद्युत धारा को रोक दिया जाता है।

धारा व्यवहार

फोरवर्ड बायस में, एक बार डीप्लेशन लेयर कम हो जाने पर धारा आसानी से प्रवाहित होती है। रिवर्स बायस में, केवल गैर-मुख्य चालक के कारण एक न्यूनतम धारा प्रवाहित होती है।

ब्रेकडाउन की स्थितियाँ

उच्च रिवर्स वोल्टेज जेनर या अवलांच ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है, जिससे धारा में तीव्र वृद्धि होती है, जो डायोड के संचालन सीमाओं को समझने में महत्वपूर्ण है।

पीएन जंक्शन के वी-आई विशेषताएँ

फोरवर्ड बायस में, संचालन क्षेत्र पहले चतुर्थांश में होता है। जर्मनियम के लिए थ्रेशहोल्ड वोल्टेज 0.3 V और सिलिकॉन के लिए 0.7 V है। इस थ्रेशहोल्ड वोल्टेज से ऊपर, ग्राफ गैर-रैखिक ढंग से ऊपर जाता है। यह ग्राफ फोरवर्ड बायस में जंक्शन के डायनामिक प्रतिरोध का है।

रिवर्स बायस में, वोल्टेज पी-एन जंक्शन पर रिवर्स दिशा में बढ़ता है, लेकिन अधिकांश चालकों के कारण कोई धारा नहीं प्रवाहित होती, केवल एक न्यूनतम लीकेज धारा प्रवाहित होती है। लेकिन एक निश्चित रिवर्स वोल्टेज पर पी-एन जंक्शन चालन में टूट जाता है।

यह केवल गैर-मुख्य चालकों के कारण है। यह वोल्टेज गैर-मुख्य चालकों के लिए पर्याप्त है ताकि वे डीप्लेशन क्षेत्र को तोड़ सकें। इस स्थिति में, जंक्शन से तीव्र धारा प्रवाहित होती है। यह वोल्टेज ब्रेकडाउन दो प्रकार का होता है।

अवलांच ब्रेकडाउन: यह एक तीव्र ग्राफ नहीं है, बल्कि एक झुका हुआ रैखिक ग्राफ है, अर्थात् ब्रेकडाउन के बाद रिवर्स वोल्टेज में थोड़ी वृद्धि से धारा धीरे-धीरे तीव्र होती जाती है।

जेनर ब्रेकडाउन: यह ब्रेकडाउन तीव्र है और अधिक धारा प्राप्त करने के लिए रिवर्स बायस वोल्टेज में वृद्धि की आवश्यकता नहीं होती, क्योंकि धारा तीव्र रूप से प्रवाहित होती है।

पी-एन जंक्शन का प्रतिरोध

पी-एन जंक्शन का डायनामिक प्रतिरोध

पी-एन जंक्शन की वी-आई विशेषताओं से स्पष्ट है कि ग्राफ रैखिक नहीं है। फोरवर्ड बायस में पी-एन जंक्शन का प्रतिरोध rd ओह्म है; इसे एसी प्रतिरोध या डायनामिक प्रतिरोध कहा जाता है। यह पीएन जंक्शन के वोल्टेज-धारा की ढलान के बराबर है।

पी-एन जंक्शन का औसत एसी प्रतिरोध

औसत एसी प्रतिरोध बाह्य इनपुट वोल्टेज के न्यूनतम और अधिकतम मानों के प्रतिच्छेद बिंदुओं को जोड़ने वाली सीधी रेखा द्वारा निर्धारित किया जाता है।पी-एन जंक्शन से संबंधित कुछ महत्वपूर्ण शब्द