Каква е разликата между диод, подложен на положително напрежение (forward biased diode) и диод, подложен на отрицателно напрежение (reverse biased diode)?

Разлики между диоди с преден и обратен поляризация

Диодите с преден и обратен поляризация имат значителни разлики в техните принципи на действие и приложения. Ето основните различия:

Диод с преден поляризация 

Принцип на действие

• Посока на напрежението: Предна поляризация означава свързване на анода (положителен контакт) на диода към положителния контакт на източника на напрежение и катода (отрицателен контакт) към отрицателния контакт на източника на напрежение.

• Състояние на провеждане: Когато приложено напрежение надхвърли праговото напрежение на диода (обикновено 0,6В до 0,7В за кремикови диоди, 0,2В до 0,3В за германиеви диоди), диодът провежда, позволявайки течението на ток.

• IV характеристики: При предна поляризация, IV характеристичната крива показва експоненциален ръст, с бързо увеличаване на тока с увеличаването на напрежението.

Приложения

• Праволинеизация: Преобразуване на алтернативен ток (AC) в постоянен ток (DC).

• Ограничене: Ограничаване на амплитудата на сигнали.

• Защита на веригата: Предпазване от повреди, причинени от обратно напрежение.

Диод с обратен поляризация 

Принцип на действие

• Посока на напрежението: Обратна поляризация означава свързване на анода (положителен контакт) на диода към отрицателния контакт на източника на напрежение и катода (отрицателен контакт) към положителния контакт на източника на напрежение.

• Състояние на прекъсване: При обратна поляризация, диодът обикновено е в състояние на прекъсване и не позволява течението на ток. Това се дължи на вграденото електрическо поле, което попречува на основните носители на заряд да се движе.

• Обратен пробой: Когато обратното напрежение надхвърли определена стойност (познато като напрежение на пробоя), диодът влиза в областта на обратния пробой, където токът нараства рязко. За обикновени диоди, напрежението на пробоя обикновено е високо, но за Zener диоди, напрежението на пробоя е проектирано да се използва за регулиране на напрежението.

Приложения

• Регулиране на напрежението: Zener диодите работят в областта на обратния пробой, за да регулират напрежението в веригите.

• Комутация: Използване на характеристиката на обратно блокиране на диодите като комутационни елементи.

• Детекция: В радиоприемниците, използване на нелинейната характеристика на диодите за детекция на сигнали.

Резюме на основните различия

Посока на напрежението:

• Предна поляризация: Анодът е свързан с положителния контакт на източника на напрежение, катодът - с отрицателния контакт.

• Обратна поляризация: Анодът е свързан с отрицателния контакт на източника на напрежение, катодът - с положителния контакт.

Състояние на провеждане:

• Предна поляризация: Провежда, когато напрежението надхвърли праговото напрежение, позволявайки течението на ток.

• Обратна поляризация: Обикновено е в състояние на прекъсване, блокирайки тока, освен ако напрежението на пробоя не бъде надхвърлено.

IV характеристики:

• Предна поляризация: IV характеристичната крива показва експоненциален ръст.

• Обратна поляризация: IV характеристичната крива е почти равна преди напрежението на пробоя и нараства рязко след него.

Приложения:

• Предна поляризация: Праволинеизация, ограничаване, защита на веригата.

• Обратна поляризация: Регулиране на напрежението, комутация, детекция.