PN-förbindelse Bias

PN-föreningens dioddefinition

En PN-föreningens diod definieras som en halvledar komponent som tillåter strömflöde i en riktning vid framdrift och blockerar strömflödet vid bakdrift.

Framdrift

Vid framdrift är p-typregionen ansluten till den positiva terminalen och n-typen till den negativa terminalen, vilket minskar utarmningslagret och tillåter strömflöde.

Bakdrift

Vid bakdrift är p-typregionen ansluten till den negativa terminalen och n-typen till den positiva terminalen, vilket ökar utarmningslagret och förhindrar strömflöde.

Ström beteende

Vid framdrift flödar ström lätt när utarmningslagret har minskat. Vid bakdrift flödar endast en minimal ström på grund av minoritetsbärare.

Brytningsvillkor

Hög bakström kan orsaka brytningar (Zener eller avalanche), vilket leder till en skarp ökning av strömmen, vilket är viktigt för att förstå diodens driftgränser.

Spännings-ströms karakteristik för en PN-förening

Vid framdrift ligger driftområdet i det första kvadranten. Brytningspunkten för germanium är 0,3 V och för silikon är den 0,7 V. Över denna brytningspunkt går grafen uppåt på ett icke-linjärt sätt. Denna graf visar dynamiska resistansen för föreningen vid framdrift.

Vid bakdrift ökar spänningen i omvänd riktning över p-n-föreningen, men ingen ström flödar på grund av majoritetsbärarna, endast en minimal läckageström flödar. Men vid viss bakspänning bryts p-n-föreningen in i konduktion.

Detta beror endast på minoritetsbärare. Denna mängd spänning är tillräcklig för dessa minoritetsbärare att bryta utarmningsregionen. I detta fall kommer en skarp ström att flöda genom denna förening. Denna brytningsvoltage är av två typer.

Avalanche-brytning: det är inte en skarp graf, snarare en lutande linjär graf, det vill säga efter brytningen orsakar en liten ökning av bakspänningen mer skarp ström gradvis.

Zener-brytning: denna brytning är skarp och det behövs inte öka bakdriftsspänningen för att få mer ström, eftersom strömmen flödar skarpt.

Resistanser i p-n-förening

Dynamisk resistans i p-n-förening

Från spännings-ströms karaktäristik för en p-n-förening är det tydligt att grafen inte är linjär. Resistansen för en framdriven p-n-förening är rd ohm; det kallas AC-resistans eller dynamisk resistans. Det motsvarar lutningen av spänning-ströms kurvan för PN-föreningen.

Genomsnittlig AC-resistans i p-n-förening

Genomsnittlig AC-resistans bestäms av den räta linjen som dras mellan skärningen av de minsta och största värdena av den externa indataspänningen.Några viktiga termer relaterade till p-n-förening