PN-forbindelse forskyvning

PN-junskt diode definisjon

En PN-junskt diode er definert som et halvlederapparat som tillater strøm å flyte i én retning ved forhåndsbelastedhet og blokkerer strøm ved baklengsbelastedhet.

Forhåndsbelastedhet

Ved forhåndsbelastedhet er p-typer området koblet til det positive terminalen og n-typer til den negative terminalen, noe som reduserer uttømmelseslaget og tillater strømflyt.

Baklengsbelastedhet

Ved baklengsbelastedhet er p-typer området koblet til den negative terminalen og n-typer til den positive terminalen, noe som øker uttømmelseslaget og hindrer strømflyt.

Strømforhold

Ved forhåndsbelastedhet flyter strøm lett når uttømmelseslaget er redusert. Ved baklengsbelastedhet flyter bare en minimal strøm på grunn av minoritetsbærere.

Kollapsbetingelser

Høy baklengsbelasted spenning kan føre til kollapser (Zener eller Skred), noe som fører til en skarp økning i strøm, noe som er viktig for å forstå grensene for diodeoperasjon.

V-I karakteristika for en PN-junskt

Ved forhåndsbelastedhet ligger operasjonsområdet i første kvadrant. Terskelspenningen for germanium er 0,3 V og for silisium er 0,7 V. Over denne terskelspenningen går grafen oppover på en ikke-lineær måte. Denne grafen viser dynamisk motstand i PN-junskten under forhåndsbelastedhet.

Ved baklengsbelastedhet øker spenningen i motsatt retning over PN-junskten, men ingen strøm flyter på grunn av majoritetsbærere, kun en minimal lekkasje strøm flyter. Men ved en bestemt baklengsspenning brister PN-junskten i konduksjon.

Det er kun på grunn av minoritetsbærere. Dette beløpet av spenning er tilstrekkelig for disse minoritetsbærerne til å bryte ned uttømmelsesregionen. I denne situasjonen vil en skarp strøm flyte gjennom denne junskten. Denne kollapsen av spenning er av to typer.

Skredkollaps: det er ikke en skarp graf, heller en skjev lineær graf, altså etter kollapsen vil en liten økning i baklengsspenning føre til mer skarp strøm gradvis.

Zener-kollaps: denne kollapsen er skarp og det trengs ikke å øke baklengsbelasted spenning for å få mer strøm, fordi strøm flyter skarpt.

Motstander i PN-junskt

Dynamisk motstand i PN-junskt

Fra V-I karakteristika for en PN-junskt, er det klart at grafen ikke er lineær. Motstanden i forhåndsbelasted PN-junskt er rd ohm; det kalles AC-motstand eller dynamisk motstand. Det er ekvivalent med helningen av spenning-strøm kurven for PN-junskten.

Gjennomsnittlig AC-motstand i PN-junskt

Gjennomsnittlig AC-motstand bestemmes ved den rette linjen tegnet som forbinder skjæringspunktet mellom minimums- og maksimumsverdiene av den eksterne inngangsspenningen.Noen viktige termer relatert til PN-junskt