PN Junction Diode مقابل Zener Diode: الفرق والمقارنة

تغير عالمنا مع اكتشاف الكهرباء ، وننجز كلمتنا بسهولة ، وهذا يمنحنا المزيد من الوقت للتفكير وابتكار أشياء جديدة. يظهر العديد من الأجهزة الكهربائية والإلكترونية من حولنا في فترات قليلة بعد الكهرباء.

وبالمثل ، تعد الثنائيات جزءًا صغيرًا ولكنه مهم جدًا من كل قطعة من المعدات الإلكترونية التي لا يعرفها معظم الناس. هناك العديد من أنواع الثنائيات ، مثل PN junction Diode و Zener Diode.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. الصمام الثنائي للوصل PN هو جهاز شبه موصل يقوم بتوصيل التيار في اتجاه واحد فقط. على النقيض من ذلك ، فإن الصمام الثنائي Zener عبارة عن صمام ثنائي خاص للوصل PN يسمح للتيار بالتدفق في كلا الاتجاهين وينظم الجهد.
2. تُستخدم ثنائيات التوصيل PN في العديد من الأجهزة الإلكترونية، بما في ذلك المقومات والمذبذبات ومكبرات الصوت، بينما تُستخدم ثنائيات زينر في دوائر تنظيم الجهد والحماية.
3. تتميز ثنائيات الوصلات PN وثنائيات Zener بخصائص وتطبيقات مختلفة ، ويعتمد اختيارها على الاحتياجات المحددة للدائرة الإلكترونية المصممة.

PN Junction Diode مقابل Zener Diode

الصمام الثنائي PN Junction هو جهاز يسمح للتيار بالتدفق في اتجاه واحد فقط. عندما يتدفق التيار في الاتجاه المعاكس في الصمام الثنائي للوصل PN ، فإنه يتسبب في تلف. أشباه الموصلات المستخدمة في تصنيع ثنائيات الوصلات pn هي السيليكون أو الجرمانيوم. تسمح ثنائيات زينر بتدفق التيار في كلا الاتجاهين. في الصمام الثنائي Zener ، يمكن توجيه اتجاه التيار إلى الأمام أو عكسه.

يشبه الصمام الثنائي PN الصمام الثنائي البسيط الذي يسمح بتدفق الإلكترونات في اتجاه واحد فقط. يتم تصنيعه باستخدام أشباه الموصلات مثل السيليكون أو الجرمانيوم. في هذا الصمام الثنائي، يتم ربط الطبقة P من أشباه الموصلات بالطبقة N من أشباه الموصلات باستخدام طريقة صناعة السبائك. يتم استخدامه كمقوم ومضاعف للجهد وما إلى ذلك.

في المقابل ، فإن الصمام الثنائي Zener هو الصمام الثنائي الذي يسمح بتدفق التيار في كلا الاتجاهين الأمامي والعكس. وهي مصنوعة من أشباه الموصلات مثل السيليكون.

لديها تقاطعات مخدر للغاية. إن جهد الانهيار لثنائيات زينر أقل نسبيًا، ويُعرف بجهد زينر. يتم استخدامه كمثبت للجهد.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	ديود مفرق PN	زينر ديود
تعريف	إنه نوع من الصمام الثنائي يسمح بتدفق التيار في اتجاه واحد فقط.	إنه نوع من الصمام الثنائي يسمح بتدفق التيار في كلا الاتجاهين.
مستوى المنشطات	ليس مخدرًا بدرجة عالية لأنه يسمح بالتيار فقط في حالة الانهيار الأمامي.	وهو عبارة عن صمام ثنائي مخدر بدرجة عالية ، حيث يستخدم أيضًا في ظروف التحيز العكسي.
انهيار الجهد	جهد الانهيار أعلى نسبيًا.	جهد الانهيار أقل نسبيًا.
قانون أوم	يطيع قانون أوم.	إنه لا يطيع قانون أوم.
تطبيق	يتم استخدامه كمعدلات الجهد.	يتم استخدامه كمثبتات الجهد.

ما هو PN Junction Diode؟

الصمام الثنائي PN هو نوع من الصمام الثنائي الذي يسمح بتدفق التيار في اتجاه واحد فقط. إنه لا يقاوم التيار أثناء سيره في الاتجاه الأمامي ، ولكن عندما يعود التيار للخلف ، فإنه يزيد من مقاومته ، مما يوقف التيار عن التحرك في الاتجاه المعاكس.

وهي مصنوعة من أشباه الموصلات مثل السيليكون والجرمانيوم. يتم وضع الطبقة P من أشباه الموصلات على أشباه الموصلات من الطبقة N لعمل صمام ثنائي تقاطع PN.

في الطبقة الأولى من أشباه الموصلات ، تكون الثقوب هي الناقل الرئيسي ، في حين أن الإلكترونات هي الناقل الرئيسي في الطبقة الثانية من أشباه الموصلات.

لا ترتبط كلتا الطبقتين فقط باستخدام طريقة اقتران بسيطة ، ولكنها تستخدم عملية تقنية معقدة للغاية. نظرًا لوجود المزيد من الإلكترونات في الطبقة N ، وبالتالي بعد الاتصال ، هناك انتشار للثقوب والإلكترونات.

تنتقل الإلكترونات من الطبقة N إلى الطبقة P ، وتتحرك الثقوب من الطبقة P إلى N لتكوين تركيز متساوٍ على كلا الجانبين.

يتم تمثيل الصمام الثنائي للوصلة PN باستخدام رسم تخطيطي. في هذا الرسم التخطيطي ، يوجد رأس سهم يُعرف باسم الأنود وشريط عليه يُعرف باسم a ككاثود .

يتم تمثيل كل هذه الأشياء في خط مستقيم. لها استخدامات وتطبيقات مختلفة في المعدات الإلكترونية. يتم استخدامه كمقوم ، ومضاعفات الجهد ، وموجات الموجات ، وما إلى ذلك.

ما هو زينر دايود؟

تم إدراج Zener diode كنوع خاص من الصمام الثنائي الذي يسمح بتدفق الإلكترونات في كلا الاتجاهين. لديها تقاطع p و n مخدر للغاية.

يسمح للتيار بالتدفق للخلف عندما يتجاوز الجهد قيمة معينة. تُعرف هذه القيمة المعينة باسم جهد الانهيار أو جهد زينر.

تم اكتشاف تأثير Zener في عام 1934 من قبل الفيزيائي الأمريكي كلارنس زينر عندما كان يدرس انهيار الجهد في عازل خصائص.

ومن هنا سمي تأثير Zener باسمه ، ويعمل الصمام الثنائي Zener على تأثير Zener. إنه يتحدث عن جهد انهيار الصمام الثنائي ، وهو منخفض نسبيًا في هذا الصمام الثنائي والمعروف باسم جهد زينر.

وهو مصنوع من السيليكون، ويكون تركيز الأيونات أكثر في مادة الدايود.

كلما تم تمرير التيار من هذا الصمام الثنائي ، تقل طبقة النضوب بين الوصلة ، ونتيجة لذلك ، الحقل الكهربائي يزيد التركيز.

تؤدي زيادة الجهد إلى توجه أيونات الإلكترونات نحو منطقة النضوب لجعلها موصلة للكهرباء.

لها تطبيقاتها في المعدات الإلكترونية المختلفة وهي جزء أساسي من الدوائر الكهربائية.

يتم استخدامه في الأماكن التي تختلف فيها الفولتية حيث يمكن أن توفر جهدًا ثابتًا للحمل. ومن ثم يتم استخدامه حامي الطفرة ومثبت الجهد.

الاختلافات الرئيسية بين PN Junction Diode و Zener Diode

1. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الصمام الثنائي للوصلة PN والصمام الثنائي Zener في أن الصمام الثنائي للوصلة PN يسمح بتدفق الإلكترونات في اتجاه واحد فقط ، بينما يسمح الصمام الثنائي Zener بتدفق الإلكترونات في كلا الاتجاهين.
2. إن جهد الصمام الثنائي للوصل PN الذي يبدأ عنده العمل أعلى نسبيًا ، والجهد في الصمام الثنائي Zener الذي يبدأ عنده العمل أقل ، ويُعرف باسم جهد زينر.
3. الصمام الثنائي الوصلة PN ليس مخدرًا بدرجة عالية. من ناحية أخرى ، فإن الصمام الثنائي Zener يحتوي على تقاطعات مخدرة للغاية.
4. عند تطبيق جهد كبير للانحياز العكسي ، فإن الصمام الثنائي الوصلة PN لديه فرصة للتلف ، لكن الصمام الثنائي Zener متخصص في هذه الحالة.
5. يستخدم الصمام الثنائي الوصلة PN كمقوم للجهد ، ومحول ، وموجه ، وما إلى ذلك ، في حين يتم استخدام الصمام الثنائي Zener كمثبتات للجهد.

مراجع حسابات

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.200306185
2. https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-online-proceedings-library-archive/article/study-of-zener-diodes-by-semdvc/88F7CB35265416463D397AD438FF1816

آخر تحديث: 24 يونيو 2023