Strmo spojevi PN

Definicija dijoda sa PN prelazom

Dijod sa PN prelazom je definisan kao poluprovodnički uređaj koji omogućava tok struje u jednom smeru pri naprednom polarizaciji i blokira tok struje pri obrnutoj polarizaciji.

Napredna polarizacija

Pri naprednoj polarizaciji, p-regija je povezana sa pozitivnim terminalom, a n-regija sa negativnim terminalom, smanjuje se istrošeni sloj i omogućava se tok struje.

Obrnuta polarizacija

Pri obrnutoj polarizaciji, p-regija je povezana sa negativnim terminalom, a n-regija sa pozitivnim terminalom, povećava se istrošeni sloj i sprečava se tok struje.

Ponašanje struje

Pri naprednoj polarizaciji, struja teče lako kada je istrošeni sloj smanjen. Pri obrnutoj polarizaciji, samo minimalna struja teče zbog manjinskih nosilaca.

Uslovi kolačenja

Visok obrnuti napon može dovesti do kolačenja (Zener ili lavinsko), što dovodi do oštrog porasta struje, što je ključno za razumevanje granica rada dijoda.

V-I karakteristike PN prelaza

Pri naprednoj polarizaciji, operativna oblast nalazi se u prvom kvadrantu. Prag napon za Germanijum je 0,3 V, a za Silicijum 0,7 V. Preko ovog prag napon, grafik ide naglo nagore u nelinearnom obliku. Ovaj grafik predstavlja dinamičku otpornost prelaza pri naprednoj polarizaciji.

Pri obrnutoj polarizaciji, napon se povećava u obrnutom smeru preko PN prelaza, ali ne teče struja zbog većinskog nosioca, samo minimalna provalna struja teče. Ali na određenom obrnutom naponu, PN prelaz se kolači.

To je samo zbog manjinskih nosilaca. Ova količina napona je dovoljna da ovi manjinski nosilci prekinu istrošeni sloj. U ovoj situaciji, oštra struja će teći kroz ovaj prelaz. Ovo kolačenje napona ima dva tipa.

Lavinsko kolačenje: to nije ostri grafik, već linearni grafik pod nagibom, tj. posle kolačenja, mali porast obrnutog napona dovodi do postepenog oštrijeg porasta struje.

Zener kolačenje: ovo kolačenje je oštro i ne treba povećati obrnuti napon kako bi se dobio više struja, jer struja teče oštro.

Otpornosti PN prelaza

Dinamička otpornost PN prelaza

Iz V-I karakteristika PN prelaza, jasno je da grafik nije linearan. Otpornost PN prelaza pri naprednoj polarizaciji iznosi rd ohm; to se naziva AC otpornost ili dinamička otpornost. To je ekvivalentno nagibu napona-struje PN prelaza.

Prosečna AC otpornost PN prelaza

Prosečna AC otpornost se određuje pravom linijom koja spaja presek najmanjih i najvećih vrednosti vanjskog ulaznog napona.Neki važni termini vezani za PN prelaz