مقدمة
الصمام الثنائي أشباه الموصلات– جهاز أشباه الموصلات مع تقاطع كهربائي واحد وسلكين (إلكترودات). على عكس الأنواع الأخرى من الثنائيات ، يعتمد مبدأ تشغيل الصمام الثنائي أشباه الموصلات على ظاهرة تقاطع pn.
يتم الحصول على تقاطعات pn المستوية لثنائيات أشباه الموصلات عن طريق الاندماج والانتشار والتضخم.
يعتمد تعيين الرسم التقليدي (الشكل 1) على تصميم الصمام الثنائي.
أ ب ج د هـ و
أ - الصمام الثنائي ب - الصمام الثنائي زينر ؛ ج - صمام زينر متماثل ؛
ز - نفق ديود ؛ د - دوالي ؛ ه - الصمام الثنائي المقلوب
الشكل 1 - تعيين الثنائيات على المخططات التخطيطية
الخصائص والمعلمات الرئيسية للديودات:
خصائص فولت أمبير.
ثابت الصمام الثنائي الحالي العكسي.
ثابت الجهد العكسي الصمام الثنائي.
تيار أمامي ثابت للديود ؛
نطاق تردد الصمام الثنائي
المقاومة التفاضلية
- الاهلية؛
جهد الانهيار
القوة القصوى المسموح بها
أقصى تيار أمامي ثابت مسموح به للديود.
أنواع الثنائيات حسب الغرض
صممت الثنائيات المعدل لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر.
الثنائيات النبضية لها مدة قصيرة من العمليات العابرة وهي مخصصة للاستخدام في أوضاع التشغيل النبضية.
صممت ثنائيات الكاشف لاكتشاف الإشارات
صممت الثنائيات المزج لتحويل الإشارات عالية التردد إلى إشارة تردد وسيطة.
الصمامات الثنائية التبديل مخصصة للاستخدام في أجهزة التحكم في طاقة الميكروويف.
حدودي
تم تصميم الثنائيات المحدودة (diacs ، الكابتات) لحماية الراديو والمعدات المنزلية من زيادة جهد التيار الكهربائي.
المضاعف
ضبط
مولد كهرباء
أنواع الثنائيات حسب مدى التردد
تردد منخفض
تردد عالي
أنواع الصمام الثنائي حسب حجم الوصلة
طائرة
نقطة
أنواع الثنائيات حسب التصميم
الثنائيات شوتكي
ثنائيات الميكروويف
ثنائيات زينر
مثبتات
دوالي
المصابيح
الثنائيات الضوئية
ديود الانهيار الجليدي
ديود الانهيار الجليدي
غن ديود
الثنائيات النفقية
الثنائيات المقلوبة
خاصية الجهد الحالي للديود
يتم تحديد المعلمات التقنية للديود بشكل أساسي من خلال خاصية الجهد الحالي (VAC) ، والتي يظهر الشكل النموذجي لها في الشكل. 1. يتم تنظيم تعيينات وتعريفات المعلمات الرئيسية للثنائيات والثايرستور وفقًا للمعايير: "المصطلحات والتعاريف وتسميات الحروف" GOST 20332-84. في السمة المميزة ، يمكن تمييز فرعين نموذجيين: للأمام والخلف. يتوافق الفرع الأمامي مع الحالة الموصلة للديود بقطبية الجهد الأمامي. يُظهر الفرع العكسي الحالة المغلقة للديود مع القطبية المقابلة للجهد العكسي. يتميز الفرع الأمامي بقيم صغيرة للجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي ، ويتميز الفرع العكسي بقيم صغيرة للتيار ، تسمى العكس.
الشكل 2 - خاصية I - V للديود
عندما يتم توصيل مصدر طاقة ثابت بـ "زائد" إلى أنود الصمام الثنائي (مناطق من النوع p) ، و "ناقص" إلى الكاثود (مناطق من النوع n) ، يتضح أن الصمام الثنائي في حالة مفتوحة و سيتدفق تيار في الدائرة ، وتعتمد قيمته على خصائص الجهاز وقيمة الجهد المطبق. تحدد القطبية المباشرة للاتصال حركة الإلكترونات من منطقة النوع n باتجاه منطقة النوع p ، وتتحرك "الثقوب" من منطقة النوع p باتجاه الإلكترونات. عند الاجتماع في منطقة الانتقال p - n ، تتحد الناقلات وتتوقف عن الوجود. توفر الشحنة السالبة للبطارية عددًا غير محدود من الإلكترونات إلى المنطقة n ، أما الموجبة فتولد عددًا غير محدود من "الثقوب" في المنطقة p. في هذه الحالة ، تكون مقاومة تقاطع p - n صغيرة ، مما يساهم في تدفق التيار المباشر.
عندما يتم إعادة توصيل مصدر الطاقة بالجهاز ، فإن الشحنات الكهربائية على الصمام الثنائي سوف تتصرف بشكل مختلف: الإلكترونات في منطقة التوصيل n سوف تميل إلى شحنة موجبة ، مبتعدة عن تقاطع p - n. في المقابل ، ستبدأ الثقوب الموجودة في منطقة التوصيل p في الانتقال إلى القطب السالب ، كما ستبتعد أيضًا عن تقاطع p - n. نتيجة لذلك ، ستتوسع حدود المناطق ذات الموصلية المختلفة وتشكل منطقة مستنفدة في أي ناقلات. تتمتع هذه المنطقة بمقاومة كبيرة للتيار ، ولكن لا يزال هناك تبادل صغير للحاملات ، مما يعني أن هناك أيضًا تيارًا ، ولكن حجمه أقل بعدة مرات من التيار المباشر. هذا التيار يسمى التيار العكسي للديود.
أمر العمل:
1) قم بتشغيل برنامج "Multisim" ؛
2) باستخدام مكتبة المكونات والأجهزة المدمجة ، قم بإنشاء دائرة من الملحق أ ؛
3) ضبط جهد جيبي 3 فولت بتردد 5 هرتز على المولد ؛
4) ابدأ المحاكاة ، وقم بإعداد راسم الذبذبات في وضع المسح BA-A بحيث يكون الفرع المباشر (الشكل 2) للـ VAC للديود مرئيًا بوضوح ؛
5) أوقف المحاكاة ، ارسم خاصية الجهد الحالي للديود ؛
6) ضبط جهد جيبي 150 فولت بتردد 5 هرتز على المولد ؛
7) ابدأ المحاكاة ، وقم بإعداد راسم الذبذبات في وضع المسح BA-A بحيث يكون الفرع العكسي (الشكل 2) للـ VAC للديود مرئيًا بوضوح ؛
8) أوقف المحاكاة ، ارسم خاصية الجهد الحالي للديود ؛
10) بطريقة مماثلة ، قم بقياس خاصية I - V لثنائي زينر أشباه الموصلات (الملحق ب ، إعدادات المولد - 4 فولت ، 5 هرتز) ؛
11) ارسم مخططًا للتخطيط من الملحق ب ؛
12) اضبط المتر المتعدد على وضع القياس الحالي ، راسم الذبذبات على الوضع الأساسي للوقت العادي ؛
13) عن طريق زيادة الجهد عن طريق تبديل لفات المحولات ، تأكد من أن المصهر قد تهب ؛
14) أوقف المحاكاة واستخلص النتائج واشرح ما يحدث ؛
15) رسم مخطط جسر المعدل (الملحق د) ؛
16) ضبط الجهد الجيبي 9 فولت بتردد 50 هرتز على المولد ؛
17) قم بتشغيل المحاكاة ، قم بإعداد راسم الذبذبات ؛
18) فحص الدائرة وتغيير الجهد وتبديل الحمل لحرق المصباح والصمامات ؛
19) توقف عن المحاكاة ، استخلاص النتائج ، رسم مخططات الذبذبات ؛
20) رسم مخطط لدراسة الصمام الثنائي (الملحق د) ؛
21) قم بتشغيل المحاكاة ، والتبديل إلى مولد الموجة الجيبية ، وإعداد راسمات الذبذبات ؛
22) مقارنة الذبذبات للأجهزة المتوازية ؛
23) قم بالتبديل إلى بطارية DC ، عن طريق تغيير محرك المقاوم المتغير R1 ، وبناء اعتماد الجهد U2 (XMM2) على الجهد U1 (XMM1) ؛
25) أغلق البرنامج ؛
26) الإجابة على أسئلة الأمان.
في التين. يوضح الشكل 2.9 خاصية الجهد الحالي للديود السليكوني المعدل عند درجات حرارة محيطة مختلفة.
الحد الأقصى للتيارات الأمامية المسموح بها من الثنائيات السليكونية المستوية بمختلف أنواعها هي 0.1 ... 1600 ألف.إن انخفاض الجهد عبر الثنائيات في هذه التيارات عادة لا يتجاوز 1.5 فولت مع زيادة درجة الحرارة ، ينخفض انخفاض الجهد الأمامي ، وهو ما يرتبط بذلك مع انخفاض في ارتفاع الحاجز المحتمل
ص - ن-الانتقال مع إعادة توزيع ناقلات الشحنة على مستويات الطاقة.
لا يحتوي الفرع العكسي لخاصية الجهد الحالي لثنائيات السيليكون على قسم تشبع للتيار العكسي ، منذ ذلك الحين التيار العكسي في ثنائيات السيليكون ناتج عن عملية توليد ناقلات الشحنة في ص - ن-انتقال. انهيار ثنائيات السيليكون له طابع الانهيار الجليدي. لذلك ، يزداد جهد الانهيار مع زيادة درجة الحرارة. بالنسبة لبعض أنواع ثنائيات السيليكون في درجة حرارة الغرفة ، يمكن أن يكون جهد الانهيار 1500 ... 2000 فولت.
نطاق درجة حرارة التشغيل لثنائيات مقوم السيليكون محدود بـ -60 ... + 125 درجة مئوية. يرجع الحد الأدنى لدرجات حرارة التشغيل إلى الاختلاف في معاملات درجة الحرارة للتوسع الخطي لعناصر مختلفة من هيكل الصمام الثنائي: عند درجات الحرارة المنخفضة ، تنشأ الضغوط الميكانيكية ، مما قد يؤدي إلى تكسير البلورة. مع انخفاض درجة الحرارة ، من الضروري أيضًا مراعاة الزيادة في انخفاض الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي ، والذي يحدث بسبب زيادة ارتفاع الحاجز المحتمل بواسطة ص - ن-انتقال.
يتم تحديد الحد الأعلى لنطاق درجة حرارة التشغيل لثنائيات المعدل من خلال التدهور الحاد في التصحيح بسبب زيادة التيار العكسي - التوليد الحراري لحاملات الشحنة نتيجة تأين ذرات أشباه الموصلات. بناءً على ذلك ، يرتبط الحد الأعلى لنطاق درجة حرارة التشغيل لثنائيات مقوم السيليكون ، مثل معظم أجهزة أشباه الموصلات الأخرى ، بفجوة النطاق لمادة أشباه الموصلات الأصلية.
في التين. يوضح الشكل 2.10 خاصية الجهد الحالي للديود المعدل الجرمانيوم في درجات حرارة محيطة مختلفة.
الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي الجرمانيوم عند الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي هو تقريبًا نصف الجهد عبر الصمام الثنائي السليكوني. هذا بسبب الارتفاع المنخفض للحاجز المحتمل أمام انتقال الجرمانيوم ، وهي ميزة ، لكنها للأسف الميزة الوحيدة.
بالنسبة لثنائيات الجرمانيوم ، فإن وجود تيار تشبع عكسي هو خاصية مميزة ، والتي ترتبط بآلية تشكيل التيار العكسي - عملية استخراج ناقلات شحنة الأقلية.
كثافة التيار العكسي في ثنائيات الجرمانيوم أعلى من ذلك بكثير ، لأن عند تساوي جميع الأشياء الأخرى ، يكون تركيز ناقلات الشحنة الأقلية في الجرمانيوم أعلى بعدة مرات من السليكون. هذا يؤدي إلى حقيقة أن الانهيار في ثنائيات الجرمانيوم له طابع حراري. لذلك ، يتناقص جهد الانهيار مع زيادة درجة الحرارة ، وتكون قيم هذا الجهد أقل من جهد الانهيار لثنائيات السيليكون.
يبلغ الحد الأعلى لنطاق درجة حرارة التشغيل لثنائيات الجرمانيوم حوالي 75 درجة مئوية.
من السمات الأساسية لثنائيات الجرمانيوم وعيوبها أنها لا تصمد حتى الأحمال الزائدة على المدى القصير للغاية مع التحيز العكسي. ص - ن-انتقال. يتم تحديد ذلك من خلال آلية الانهيار - وهو انهيار حراري يحدث عندما يتم ربط التيار بإطلاق طاقة كبيرة محددة في موقع الانهيار.
ترتبط الميزات المدرجة لثنائيات مقوم السيليكون والجرمانيوم بالاختلاف في فجوة النطاق لأشباه الموصلات الأصلية. توضح هذه المقارنة أن الثنائيات المعدلة ذات فجوة نطاق أوسع لها مزايا كبيرة في الخصائص والمعلمات. أحد هؤلاء الممثلين هو زرنيخيد الغاليوم.
في الوقت الحاضر ، لا تزال ثنائيات مقوم زرنيخيد الغاليوم المتاحة تجارياً بعيدة عن أن تكون مثالية. على سبيل المثال ، الصمام الثنائي من النوع AD112A له أقصى تيار أمامي مسموح به يبلغ 300 مللي أمبير عند جهد أمامي قدره 3 فولت. ص - ن- يتم تشكيل انتقالاتها في مادة ذات فجوة واسعة في النطاق. الحد الأقصى المسموح به للجهد العكسي لهذا الصمام الثنائي هو -50 فولت. ويرجع ذلك على الأرجح إلى حقيقة أنه في المنطقة ص - ن- التحول هناك تركيز كبير من العيوب بسبب التكنولوجيا غير الكاملة.
مزايا ثنائيات مقوم زرنيخيد الغاليوم هي نطاق درجة حرارة تشغيل واسع وخصائص تردد أفضل. الحد الأعلى لدرجات حرارة التشغيل لثنائيات AD112A هو 250 درجة مئوية. يمكن أن تعمل ثنائيات زرنيخيد الغاليوم AD110A في مقومات منخفضة الطاقة تصل إلى تردد 1 ميجا هرتز ، والذي يتم ضمانه من خلال عمر قصير لحاملات الشحن في هذه المادة.
الاستنتاجات:
1. مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد التيار العكسي لثنائيات مقوم الجرمانيوم بشكل حاد بسبب زيادة التيار الحراري.
2. تتميز ثنائيات السيليكون بتيار حراري منخفض جدًا وبالتالي يمكن أن تعمل في درجات حرارة أعلى وبتيار عكسي أقل من ثنائيات الجرمانيوم.
3. يمكن أن تعمل ثنائيات السيليكون بجهد عكسي أعلى بكثير من ثنائيات الجرمانيوم. يزيد الجهد العكسي الثابت الأقصى المسموح به لثنائيات السيليكون مع زيادة درجة الحرارة إلى أقصى قيمة ، بينما ينخفض بشدة بالنسبة لثنائيات الجرمانيوم.
4. بسبب هذه المزايا ، يتم تصنيع الثنائيات المعدلة حاليًا بشكل رئيسي على أساس السيليكون.
الصمام الثنائي أشباه الموصلات — إنه جهاز أشباه الموصلات مع تقاطع pn واحد وقطبين. يعتمد مبدأ تشغيل الصمام الثنائي لأشباه الموصلات على ظاهرة تقاطع pn ، لذلك ، لمزيد من الدراسة لأي من أجهزة أشباه الموصلات ، تحتاج إلى معرفة كيفية عملها.
المعدل الصمام الثنائي (يسمى أيضًا الصمام) هو نوع من الصمام الثنائي أشباه الموصلات الذي يحول التيار المتردد إلى تيار مباشر.
يحتوي الصمام الثنائي على سلكين (قطبين) ، وأنود وكاثود. الأنود متصل بالطبقة p ، الكاثود إلى الطبقة n. عندما يتم تطبيق علامة موجبة على الأنود ، وعلامة ناقص على الأنود (التبديل المباشر للديود) ، فإن الصمام الثنائي يمرر التيار. إذا تم تطبيق ناقص على الأنود ، وعلامة موجب (التبديل العكسي للديود) للتيار عبر الصمام الثنائي إلى الكاثود ، فلن يتم رؤية ذلك من خاصية الجهد الحالي للديود. لذلك ، عندما يتم توفير جهد متناوب لإدخال الصمام الثنائي المعدل ، يمر نصف موجة واحدة فقط من خلاله.
خاصية الجهد الحالي (VAC) للديود.
تظهر خاصية الجهد الحالي للديود في الشكل. 1. 2. في الربع الأول ، يظهر الفرع الأمامي للخاصية ، والذي يصف حالة الموصلية العالية للديود بجهد أمامي مطبق عليه ، والذي يكون خطيًا بواسطة دالة خطية متعددة التعريف
u = U 0 + R D i
حيث: u هو الجهد عبر الصمام عندما يمر التيار ؛ U 0 - عتبة الجهد ؛ R د - المقاومة الديناميكية.
يحتوي الربع الثالث على الفرع العكسي لخاصية الجهد الحالي ، والذي يصف حالة الموصلية المنخفضة عندما يتم وضع الجهد العكسي على الصمام الثنائي. في حالة الموصلية المنخفضة ، لا يتدفق أي تيار عبر هيكل أشباه الموصلات. ومع ذلك ، هذا صحيح فقط حتى قيمة معينة للجهد العكسي. مع الجهد العكسي ، عندما تصل شدة المجال الكهربائي في تقاطع pn إلى حوالي 10 ثوانٍ / سم ، يمكن لهذا المجال أن ينقل إلى حاملات الشحنة المتنقلة - الإلكترونات والثقوب ، التي تظهر باستمرار في الحجم الكامل لهيكل أشباه الموصلات كنتيجة للحرارة التوليد - طاقة حركية كافية لتأين ذرات السيليكون المحايدة. يتم تسريع الثقوب الناتجة وإلكترونات التوصيل ، بدورها ، بواسطة المجال الكهربائي لوصل pn وأيضًا تأين ذرات السيليكون المحايدة. في هذه الحالة ، تحدث زيادة تشبه الانهيار الجليدي في التيار العكسي ، .t. ه. انهيار الانهيار الجليدي.
الجهد الذي يحدث عنده زيادة حادة في التيار العكسي ، يسمى جهد الانهيار U 3.
اليوم ، يمكن العثور على الثنائيات في أي جهاز منزلي تقريبًا. يقوم الكثيرون بتجميع بعض الأجهزة في معملهم المنزلي. ولكن من أجل استخدام عناصر الدائرة الكهربائية هذه بشكل صحيح ، يجب أن تعرف ما هي خاصية الجهد الحالي للديود. هذه هي الخاصية التي سيخصص لها هذا المقال.
ما هذا
يرمز VAC إلى خاصية الجهد الحالي لأشباه الموصلات ذات الصمام الثنائي. إنه يعكس اعتماد التيار الذي يمر عبر تقاطع pn للديود. تحدد خاصية I - V اعتماد التيار على الحجم وكذلك على قطبية الجهد المطبق. خاصية الجهد الحالي لها شكل رسم بياني (رسم بياني). يبدو هذا الرسم البياني كما يلي:
CVC للديود
لكل نوع من أنواع الصمام الثنائي ، سيكون للرسم البياني المميز I - V شكله الخاص. كما ترى ، يحتوي الرسم البياني على منحنى. تظهر قيم التيار الأمامي (الاتصال المباشر) هنا عموديًا في الأعلى وفي الاتجاه المعاكس في الأسفل. لكن الخطوط الأفقية للرسم البياني والرسم البياني توضح الجهد ، بالمثل في الاتجاهين الأمامي والخلفي. وبالتالي ، ستتكون الدائرة المميزة للجهد الحالي من جزأين:
- الجانب العلوي والجانب الأيمن - يعمل العنصر في الاتجاه الأمامي. إنه يعكس التيار الأمامي. الخط في هذا الجزء يرتفع بشكل حاد. يميز زيادة كبيرة في الجهد الأمامي ؛
- أسفل اليسار - يعمل العنصر في الاتجاه المعاكس. يتوافق مع تيار مغلق (عكسي) عبر التقاطع. هنا يعمل الخط بشكل موازٍ للمحور الأفقي تقريبًا. إنه يعكس الارتفاع البطيء للتيار العكسي.
ملحوظة! كلما كان الجزء العلوي العمودي من الرسم البياني أكثر انحدارًا ، وكلما اقترب الخط السفلي من المحور الأفقي ، كانت خصائص المعدل لأشباه الموصلات أفضل.
وتجدر الإشارة إلى أن الخاصية I - V تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة المحيطة. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي زيادة درجة حرارة الهواء إلى زيادة حادة في التيار العكسي.
يمكنك بناء CVC بيديك على النحو التالي:
- نأخذ امدادات الطاقة.
- نقوم بتوصيله بأي ديود (ناقص الكاثود ، بالإضافة إلى الأنود) ؛
- بمساعدة مقياس متعدد نقوم بأخذ القياسات.
من البيانات التي تم الحصول عليها ، تم بناء خاصية الجهد الحالي لعنصر معين. يمكن أن يكون الرسم التخطيطي أو الرسم البياني كما يلي.
خاصية I - V. اللاخطية
يوضح الرسم البياني خاصية I - V ، والتي تسمى في هذا التصميم غير الخطية.
لنلقِ نظرة على أمثلة لأنواع مختلفة من أشباه الموصلات. لكل حالة فردية ، سيكون لهذه الخاصية جدولها الزمني الخاص ، على الرغم من أنها ستكون جميعها متماثلة مع تغييرات طفيفة فقط.
VAC لشوتكي
أحد أكثر الثنائيات شيوعًا اليوم هو شوتكي. سمي هذا الموصل على اسم الفيزيائي الألماني والتر شوتكي. بالنسبة إلى Schottky ، ستكون خاصية الجهد الحالي على النحو التالي.
I - V مميزة لشوتكي
كما ترى ، يتميز Schottky بانخفاض صغير في الجهد في حالة الاتصال المباشر. من الواضح أن الرسم البياني نفسه غير متماثل. في منطقة التحيز الأمامي ، لوحظ زيادة أسية في التيار والجهد. مع التحيز العكسي والأمامي لعنصر معين ، فإن التيار في الحاجز يرجع إلى الإلكترونات. نتيجة لذلك ، تتميز هذه العناصر بالحركة السريعة ، حيث لا توجد عمليات انتشار وإعادة التركيب. في هذه الحالة ، سيكون عدم تناسق الخاصية I - V نموذجيًا للهياكل من نوع الحاجز.هنا ، يتم تحديد اعتماد التيار على الجهد من خلال التغيير في عدد الناقلات التي تشارك في عمليات نقل الشحنة.
الصمام الثنائي السليكوني وخصائصه I - V.
بالإضافة إلى Schottky ، تحظى أشباه الموصلات السيليكونية بشعبية كبيرة في الوقت الحالي. بالنسبة إلى الصمام الثنائي من نوع السيليكون ، تبدو خاصية الجهد الحالي هكذا.
CVC من السيليكون والجرمانيوم الثنائي
بالنسبة لأشباه الموصلات ، تبدأ هذه الخاصية بحوالي 0.5-0.7 فولت. غالبًا ما تتم مقارنة أشباه موصلات السيليكون بأشباه موصلات الجرمانيوم. إذا كانت درجات الحرارة المحيطة متساوية ، فسيظهر كلا الجهازين فجوة في النطاق. في هذه الحالة ، سيكون لعنصر السيليكون تيار أمامي أقل من الجرمانيوم. نفس القاعدة تنطبق على عكس التيار. لذلك ، في أشباه موصلات الجرمانيوم ، يحدث الانهيار الحراري عادةً على الفور إذا كان هناك جهد عكسي كبير.
نتيجة لذلك ، في وجود نفس درجة الحرارة والجهد الأمامي ، سيكون الحاجز المحتمل لأشباه موصلات السيليكون أعلى ، وسيكون تيار الحقن أقل.
CVC والصمام الثنائي المعدل
في الختام ، أود أن أعتبر هذه الخاصية للديود المعدل. الصمام الثنائي المعدل هو نوع من أشباه الموصلات يستخدم لتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر.
VAC للديود المعدل
يوضح الرسم البياني الخاصية التجريبية I - V والنظرية (الخط المتقطع). كما ترون ، هم غير متطابقين. يكمن السبب في ذلك في حقيقة أن بعض العوامل لم تؤخذ في الاعتبار للحسابات النظرية:
- وجود المقاومة الأومية للقاعدة والمنطقة الباعثة للبلورة ؛
- نتائجه واتصالاته ؛
- وجود احتمال تسرب التيارات على سطح الكريستال ؛
- مسار عمليات إعادة التركيب والتوليد في الانتقال للحوامل ؛
- أنواع مختلفة من الأعطال ، إلخ.
كل هذه العوامل يمكن أن يكون لها تأثير مختلف ، مما يؤدي إلى الانحراف عن الخاصية النظرية الحقيقية للجهد الحالي. علاوة على ذلك ، فإن درجة الحرارة المحيطة لها تأثير كبير على مظهر الرسم البياني في هذه الحالة.
توضح خاصية I - V لمعدِّل الصمام الثنائي الموصلية العالية للجهاز عندما يتم تطبيق الجهد عليه في الاتجاه الأمامي. في الاتجاه المعاكس ، لوحظ انخفاض الموصلية.في مثل هذه الحالة ، لا يتدفق التيار عبر العنصر عمليًا في الاتجاه المعاكس. لكن هذا يحدث فقط مع معلمات معينة للجهد العكسي. إذا تم تجاوزه ، فإن الرسم البياني يظهر زيادة تشبه الانهيار الجليدي في التيار في الاتجاه المعاكس.
استنتاج
تعتبر خاصية الجهد الحالي لعناصر الصمام الثنائي معلمة مهمة ، تعكس خصائص توصيل التيار في الاتجاهين العكسي والأمامي. يتم تحديده اعتمادًا على الجهد ودرجة الحرارة المحيطة.
حل مشكلة وميض شرائط LED في حالة التشغيل
"عيون الملاك" للسيارة بيده
الهياكل الداعمة للإضاءة الخارجية: ما تحتاج إلى معرفته
خاصية الجهد الحالي (VAC) هي رسم بياني لاعتماد التيار في الدائرة الخارجية للوصل p-n على قيمة وقطبية الجهد المطبق عليه. يمكن الحصول على هذا الاعتماد بشكل تجريبي أو حسابه على أساس معادلة خصائص الجهد الحالي . يعتمد التيار الحراري للوصلة pn على تركيز الشوائب ودرجة الحرارة. تؤدي الزيادة في درجة حرارة الوصلة pn إلى زيادة التيار الحراري ، وبالتالي زيادة في التيارات الأمامية والعكسية. تؤدي زيادة تركيز المادة المنشطة إلى انخفاض في التيار الحراري ، وبالتالي ، إلى انخفاض في التيارات الأمامية والعكسية للوصلة pn.
14. انهيارص- ن-انتقال- يسمى التغيير الحاد في وضع تشغيل التقاطع ، والذي يكون تحت الجهد العكسي. مصاحب
زيادة حادة في التيار العكسي ، مع انخفاض طفيف أو تناقص في الجهد العكسي:
ثلاثة أنواع من الانهيار:
1. نفق (كهربائي) - ظاهرة مرور الإلكترونات عبر حاجز محتمل ؛
2. الانهيار الجليدي (كهربائي) - يحدث إذا كان الثقب (الإلكترون) يكتسب طاقة كافية لتأين الذرة عند التحرك قبل الاصطدام التالي بالذرة ؛
3. الانهيار الحراري (لا رجوع فيه) - يحدث عندما ترتفع درجة حرارة أشباه الموصلات والزيادة المقابلة في الموصلية.
15. الصمام الثنائي المعدل: الغرض ، الشمع ، المعلمات الأساسية ، ugo
تستخدم الثنائيات المعدلة لتحويل التيار المتردد إلى تيار نابض من اتجاه واحد وتستخدم في إمدادات الطاقة للمعدات الإلكترونية.
الثنائيات الجرمانيوم المعدل
يبدأ تصنيع ثنائيات مقوم الجرمانيوم بدمج الإنديوم في رقاقة أشباه الموصلات الجرمانيوم الأصلية من النوع n. في المقابل ، يتم لحام اللوحة الأصلية بحامل بلوري فولاذي لثنائيات مقوم منخفض الطاقة أو بقاعدة نحاسية لثنائيات مقوم الطاقة العالية. 
الشكل 24 تصميم الصمام الثنائي السبيكي منخفض الطاقة. 1- حامل كريستال. 2 - كريستال 3 - كثافة العمليات. انتاج؛ 4 - الجسد الخبيث 5 - عازل 6 - أنبوب كوفار 7 - الإخراج الخارجي
أرز25 VAC من صمام ثنائي الجرمانيوم
من الشكل 25 ، يمكن ملاحظة أنه مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد التيار العكسي للديود بشكل كبير ، وتقل قيمة جهد الانهيار.
الثنائيات الجرمانيوم لأغراض مختلفة لها تيار مصحح من 0.3 إلى 1000A. لا يتجاوز انخفاض الجهد الأمامي 0.5 فولت ، والجهد العكسي المسموح به هو 400 فولت. عيب الثنائيات الجرمانيوم هو انهيارها الذي لا رجعة فيه حتى مع زيادة النبضات قصيرة المدى.
ثنائيات مقوم السيليكون
للحصول على تقاطع pn في ثنائيات مقوم السيليكون ، يتم دمج الألومنيوم في بلورة السيليكون من النوع n ، أو سبيكة من الذهب مع الأنتيمون في السيليكون من النوع p. تستخدم طرق الانتشار أيضًا للحصول على التحولات. لا يختلف تصميم عدد من ثنائيات السيليكون منخفضة الطاقة عمليًا عن تصميمات الثنائيات الجرمانيوم المماثلة.
تحميل ...