Skillnader mellan framåtbiasade och bakåtbiasade dioder
Framåtbiasade dioder och bakåtbiasade dioder har betydande skillnader i sina fungeringsprinciper och tillämpningar. Här följer de huvudsakliga skillnaderna:
Framåtbiasad Diod
Arbetsprincip
Spänningsriktning: Framåtbias innebär att anoden (den positiva kontakten) av dioden är ansluten till den positiva kontakten av strömförsörjningen och katoden (den negativa kontakten) är ansluten till den negativa kontakten av strömförsörjningen.
Ledningsläge: När tillämpade spänningen överstiger diodens tröskelvoltage (vanligtvis 0,6V till 0,7V för siliciumdioder, 0,2V till 0,3V för germaniumdioder), leder dioden, vilket gör att ström kan flöda.
IV-karakteristik: I framåtbias visar IV-karakteristikkurvan exponentiell tillväxt, med snabbt ökande ström när spänningen ökar.
Tillämpningar
Rektifiering: Konvertering av växelström (AC) till likström (DC).
Klamrings: Begränsning av signalers amplitud.
Kretsskydd: Förhindring av skada från omvänt spänning.
Bakåtbiasad Diod
Arbetsprincip
Spänningsriktning: Bakåtbias innebär att anoden (den positiva kontakten) av dioden är ansluten till den negativa kontakten av strömförsörjningen och katoden (den negativa kontakten) är ansluten till den positiva kontakten av strömförsörjningen.
Avbrottsläge: I bakåtbias är dioden vanligtvis i avbrottsläget och tillåter inte strömflöde. Detta beror på att den inbyggda elektriska fältet hindrar majoritetsbärarna från att röra sig.
Omvänd brytning: När omvänt spänning överstiger en viss värde (känd som brytningsvoltage), går dioden in i omvänd brytningsregionen, där strömmen ökar kraftigt. För vanliga dioder är brytningsvoltaget vanligtvis högt, men för Zenerdioder är brytningsvoltaget utformat för att användas för spänningsreglering.
Tillämpningar
Spänningsreglering: Zenerdioder fungerar i omvänd brytningsregionen för att reglera spänning i kretsar.
Växling: Användning av dioders egenskap att blockera omvänt ström som växlingskomponenter.
Detektion: I radiomottagare, användning av dioders icke-linjära karaktär för signaldetektion.
Sammanfattning av de huvudsakliga skillnaderna
Spänningsriktning:
Framåtbias: Anoden ansluten till den positiva kontakten av strömförsörjningen, katoden ansluten till den negativa kontakten.
Bakåtbias: Anoden ansluten till den negativa kontakten av strömförsörjningen, katoden ansluten till den positiva kontakten.
Ledningsläge:
Framåtbias: Leder när spänningen överstiger tröskelvoltage, vilket gör att ström kan flöda.
Bakåtbias: Vanligtvis i avbrottsläge, blockerar ström om inte brytningsvoltage överstiges.
IV-karakteristik:
Framåtbias: IV-karakteristikkurvan visar exponentiell tillväxt.
Bakåtbias: IV-karakteristikkurvan är nästan platt innan brytningsvoltage och stiger kraftigt efter det.
Tillämpningar:
Framåtbias: Rektifiering, klamrings, kretsskydd.
Bakåtbias: Spänningsreglering, växling, detektion.