ما هو جهد الركبة للديود PN-Junction

ما هو جهد الركبة للديود PN-Junction

إلى صمام تقاطع PN هو مكون غير خطي ويتكون من تقاطعين هما P-junction & N-junction حيث توجد ناقلات شحن الأغلبية والأقلية مثل الإلكترونات والثقوب. ومن المعروف أيضا باسم أشباه الموصلات الصمام الثنائي أو صمام تقاطع PN. يشتمل هذا الصمام الثنائي على محطتين هما الأنود والكاثود ، حيث يكون أشباه الموصلات من النوع p عبارة عن أنود (جهد موجب) وأشباه الموصلات من النوع N عبارة عن كاثود (جهد سلبي). يكون تدفق التيار في الصمام الثنائي في اتجاه واحد فقط لأنه يتعارض في اتجاه آخر بمقاومة عالية. تقدم هذه المقالة نظرة عامة على ما هو جهد الركبة للديود وخصائصه.



ما هو جهد الركبة؟

في الخصائص الأمامية الصمام الثنائي بمجرد تطبيق الجهد ، يبدأ التقاطع في الزيادة بسرعة. يُعرف باسم جهد الركبة ويتم قطع اسم بديل لهذا الجهد.


في الخصائص الأمامية للديود ، إذا لاحظنا التمثيل الرسومي ، يبدأ التوصيل في الزيادة بسرعة يشبه أو يشبه الساق ولكن من الناحية الفنية يُعرف باسم قطع الجهد الذي تمت مناقشته أدناه.





خصائص ديود مفرق PN

خصائص الصمام الثنائي PN الوصلة VI هي ببساطة منحنى بين تدفق التيار في الصمام الثنائي والجهد المطبق عبر طرفي الصمام الثنائي. تنقسم خصائص الصمام الثنائي إلى قسمين مثل خصائص إعادة التوجيه والخصائص العكسية.

الركبة الجهد

الركبة الجهد



سمة إلى الأمام

يتم عرض ترتيب الصمام الثنائي في تحيز التوجيه أدناه. باستخدام هذه الدائرة يمكن الحصول على خصائص التحيز إلى الأمام. يمكن إجراء اتصال التحيز الأمامي عن طريق توصيل تقاطع p بالطرف الموجب وتقاطع N إلى الطرف السالب لـ البطارية . في هذا الترتيب ، تكون ناقلات الشحنة عبارة عن ثقوب وناقلات شحن الأقلية عبارة عن إلكترونات.

عندما يتم توصيل الصمام الثنائي للوصل PN في تحيز إعادة التوجيه باستخدام بطارية ، حيث يتم توصيل الوصلة P بطرف + خمسة للبطارية ويتم توصيل الوصلة N بالطرف الخامس للبطارية. يسمى هذا الترتيب بالانحياز الأمامي للديود. في هذا النوع من الترتيب ، يعمل الصمام الثنائي كدائرة قصيرة نظرًا لمقاومته الأقل للأمام في نطاق أوم. هذا يعني أن تدفق التيار سهل للغاية في هذا التحيز.


في الخصائص المذكورة أعلاه للديود ، عندما يزداد الجهد عبر الصمام الثنائي ، سيزداد التيار. إذا لاحظنا في الرسم البياني ، أن تيار الصمام الثنائي صغير للغاية حتى نقطة محددة. يتم عبور الجهد باتجاه جهد الحاجز ، ويزداد تيار الصمام الثنائي بسرعة ويعمل الصمام الثنائي بشكل كبير. يُعرف جهد الحاجز الذي يزداد فيه تدفق التيار بجهد الركبة. قيمة جهد الركبة للديود 'Si' هي 0.7 فولت وللصمام الثنائي 'Ge' 0.3

صيغة جهد الركبة

ال جهد نقطة الركبة من قيراط يمكن حسابها باستخدام الصيغة التالية.

Vkp = K * If / CTR x (RCT + RL + RR)

أين،

K = ثابت ، وعادة ما يؤخذ على أنه 2.0

Vkp = أقل جهد في نقطة الركبة

إذا = أقصى خطأ الحالي في الموضع في الأمبير

CTR = نسبة CT

RCT = مقاومة اللف الثانوية لـ CT بالأوم

RL = مقاومة الرصاص في اتجاهين في أوم

RR = عبء الترحيل في أوم

جهد الركبة للديود زينر

في التحيز الأمامي ل الصمام الثنائي زينر ، بمجرد أن يكون الجهد عند طرف الأنود أعلى من جهد الركبة (جهد العتبة) على الكاثود ، فإنه يقوم بإجراء التيار. يتدفق التيار من الأنود إلى الكاثود. على الرغم من ذلك ، يعتبر هذا الصمام الثنائي بمثابة دائرة قصر عندما يكون في تحيز توجيهي ودائرة مفتوحة عندما يكون في انحياز عكسي. في الواقع ، عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا للأمام ، فإنه يؤدي قدرًا كبيرًا من التيار عند أوامر الدائرة الخارجية ، ويغير مقاومته الداخلية بحيث ينخفض ​​الجهد عبره باستمرار 0.7 فولت.

الفرق بين جهد الركبة و جهد الانهيار

يشمل الاختلاف الرئيسي بين جهد الركبة وفولطية الانهيار ما يلي.

يُعرف الجهد الأمامي الذي يبدأ فيه تدفق التيار خلال تقاطع PN بالزيادة بسرعة باسم جهد الركبة. يُعرف هذا الجهد أيضًا بجهد القطع. هذا الجهد هو أقل جهد عكسي يمكن أن يتصرف عنده تقاطع PN دون الإضرار بالتيار.

إنه الموضع داخل الانحياز الأمامي للمنحنى حيث يبدأ التوصيل في الارتفاع بسرعة من الصمام الثنائي PN-Junction.

يمكن تعريف جهد انهيار الصمام الثنائي على أنه أقل جهد عكسي يستخدم لجعل الصمام الثنائي يعمل في الاتجاه المعاكس. جهد الانهيار هو عامل الصمام الثنائي الذي يصف أعلى جهد عكسي. يمكن استخدام هذا الجهد دون التأثير على الارتفاع الأسي في تيار الصمام الثنائي.

جهد الركبة من السيليكون والجرمانيوم

تتضمن قيمة جهد الركبة للسيليكون والجرمانيوم ما يلي.

صمام السيليكون (Si) هو 0.7 فولت

الجرمانيوم (Ge) الصمام الثنائي هو 0.3 فولت

جهد الركبة من LED

مرة واحدة في الصمام الثنائي الباعث للضوء متصل بجهد خارجي في الانحياز الأمامي ، سيتم تقليل ارتفاع الحاجز المحتمل عبر تقاطع PN. يُعرف هذا الجهد الدقيق بجهد الركبة لمصباح LED. عندما يتحقق هذا الجهد ، قد يرتفع تدفق التيار ولكن الجهد لا يتغير.

وبالتالي ، هذا كله يتعلق بالركبة الجهد االكهربى والفرق بين جهد الانهيار. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، أي استفسارات بخصوص أي معلومات فنية ، يرجى تقديم ملاحظاتك من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. هنا سؤال لك، كيفية إيجاد جهد الركبة من الرسم البياني ؟