Τι είναι η διαφορά μεταξύ ενός διόδου που είναι προσανατολισμένος προς την προσωπική κατεύθυνση (forward biased) και ενός διόδου που είναι προσανατολισμένος αντίθετα (reverse biased)?

Διαφορές Μεταξύ Διοδών με Προσωπική και Αντίστροφη Πολάριση

Οι διόδοι με προσωπική και αντίστροφη πολάριση έχουν σημαντικές διαφορές στους μηχανισμούς λειτουργίας τους και τις εφαρμογές. Εδώ είναι οι βασικές διακρίσεις:

Διόδος με Προσωπική Πολάριση 

Μηχανισμός Λειτουργίας

• Κατεύθυνση Τάσης: Η προσωπική πολάριση αναφέρεται στη σύνδεση της ανόδου (θετικός πόλος) της διόδου με τον θετικό πόλο της πηγής τάσης και της κάθοδου (αρνητικός πόλος) με τον αρνητικό πόλο της πηγής τάσης.

• Κατάσταση Διάδοσης: Όταν η εφαρμοσμένη τάση υπερβαίνει την κατώφλια τάση της διόδου (τυπικά 0,6V έως 0,7V για διόδους πυρίτιου, 0,2V έως 0,3V για διόδους γερμανίου), η διόδος διαγωγίζει, επιτρέποντας τη διάρροια ρεύματος.

• ΙΧ Χαρακτηριστικά: Κατά την προσωπική πολάριση, η καμπύλη ΙΧ δείχνει εκθετική αύξηση, με το ρεύμα να αυξάνεται γρήγορα καθώς αυξάνεται η τάση.

Εφαρμογές

• Ορθογόνια: Μετατροπή εναλλακτικού ρεύματος (AC) σε συνεχές ρεύμα (DC).

• Περιορισμός: Περιορισμός της πλάτους των σημάτων.

• Προστασία Σχεδίου: Πρόληψη ζημιών από αντίστροφη τάση.

Διόδος με Αντίστροφη Πολάριση 

Μηχανισμός Λειτουργίας

• Κατεύθυνση Τάσης: Η αντίστροφη πολάριση αναφέρεται στη σύνδεση της ανόδου (θετικός πόλος) της διόδου με τον αρνητικό πόλο της πηγής τάσης και της κάθοδου (αρνητικός πόλος) με τον θετικό πόλο της πηγής τάσης.

• Κατάσταση Κόπης: Κατά την αντίστροφη πολάριση, η διόδος είναι συνήθως σε κατάσταση κόπης και δεν επιτρέπει τη διάρροια ρεύματος. Αυτό συμβαίνει επειδή το εντοιχισμένο ηλεκτρικό πεδίο εμποδίζει τη μετακίνηση των πλειοψηφικών φορέων.

• Αντίστροφη Διάβρωση: Όταν η αντίστροφη τάση υπερβαίνει μια συγκεκριμένη τιμή (γνωστή ως τάση διάβρωσης), η διόδος εισέρχεται στην περιοχή αντίστροφης διάβρωσης, όπου το ρεύμα αυξάνεται αιφνιδιαστικά. Για κανονικές διόδους, η τάση διάβρωσης είναι συνήθως υψηλή, αλλά για διόδους Zener, η τάση διάβρωσης σχεδιάζεται για χρήση στην ρύθμιση τάσης.

Εφαρμογές

• Ρύθμιση Τάσης: Οι διόδοι Zener λειτουργούν στην περιοχή αντίστροφης διάβρωσης για τη ρύθμιση τάσης σε σχέδια.

• Εναλλαγή: Χρήση της χαρακτηριστικής αντίστροφης αποκλειστικότητας των διοδών ως στοιχεία εναλλαγής.

• Ανίχνευση: Σε ραδιοδέχτες, χρήση της μη γραμμικής χαρακτηριστικής των διοδών για την ανίχνευση σημάτων.

Σύνοψη Βασικών Διαφορών

Κατεύθυνση Τάσης:

• Προσωπική Πολάριση: Η ανόδος συνδέεται με τον θετικό πόλο της πηγής τάσης, η κάθοδος με τον αρνητικό πόλο.

• Αντίστροφη Πολάριση: Η ανόδος συνδέεται με τον αρνητικό πόλο της πηγής τάσης, η κάθοδος με τον θετικό πόλο.

Κατάσταση Διάδοσης:

• Προσωπική Πολάριση: Διαγωγίζει όταν η τάση υπερβαίνει την κατώφλια τάση, επιτρέποντας τη διάρροια ρεύματος.

• Αντίστροφη Πολάριση: Συνήθως σε κατάσταση κόπης, εμποδίζοντας τη διάρροια ρεύματος εκτός αν η τάση διάβρωσης υπερβαίνεται.

ΙΧ Χαρακτηριστικά:

• Προσωπική Πολάριση: Η καμπύλη ΙΧ δείχνει εκθετική αύξηση.

• Αντίστροφη Πολάριση: Η καμπύλη ΙΧ είναι σχεδόν ευθεία πριν από την τάση διάβρωσης και αυξάνεται αιφνιδιαστικά μετά από αυτήν.

Εφαρμογές:

• Προσωπική Πολάριση: Ορθογόνια, περιορισμός, προστασία σχεδίου.

• Αντίστροφη Πολάριση: Ρύθμιση τάσης, εναλλαγή, ανίχνευση.