Dopředné a zpětné ovlivnění: Rozdíl a srovnání

Key Takeaways

1. Předpětí nastane, když je kladná svorka zdroje napětí připojena k polovodiči typu p. To snižuje potenciál bariéry a umožňuje tok proudu.
2. Reverzní předpětí spojuje kladnou svorku s polovodičem typu n, zvyšuje potenciál bariéry a zabraňuje toku proudu.
3. Dopředné předpětí zapíná diodu a umožňuje proudění proudu, zatímco zpětné předpětí ji vypíná a blokuje proud.

Co je dopředné upřednostnění?

Předpětí je termín používaný v elektronice k popisu aplikace napětí, které umožňuje proudění proudu přes diodu nebo polovodičový přechod. Při dopředném předpětí je kladná svorka napájecího zdroje připojena k oblasti P (kladná oblast) diody nebo přechodu, zatímco záporná svorka je připojena k oblasti N (záporná oblast).

Když je dioda předepjatá, umožňuje jí proud snadno protékat. Je to proto, že kladné napětí aplikované na P-oblast odpuzuje většinu nosičů náboje (díry) směrem ke spoji, zatímco záporné napětí aplikované na N-oblast odpuzuje menšinové nosiče náboje (elektrony) pryč z přechodu. V důsledku toho se oblast vyčerpání (oblast poblíž křižovatky bez nosičů náboje) zužuje a umožňuje průchod proudu.

Co je zpětné upřednostnění?

Reverzní předpětí je aplikace napětí, které je proti normálnímu toku proudu diodou nebo polovodičovým přechodem. Při zpětném předpětí je kladná svorka napájecího zdroje připojena k oblasti N (záporná oblast) diody nebo přechodu, zatímco záporná svorka je připojena k oblasti P (kladná oblast).

Když je dioda obrácená předpětí, brání toku proudu skrz ni. Je tomu tak proto, že kladné napětí aplikované na N-oblast přitahuje většinové nosiče náboje (elektrony) pryč od přechodu, zatímco záporné napětí aplikované na P-oblast přitahuje menšinové nosiče náboje (díry) směrem ke spoji. V důsledku toho se oblast vyčerpání (oblast poblíž křižovatky bez nosičů náboje) rozšiřuje a vytváří bariéru, která brání toku proudu.

Rozdíl mezi dopředným a zpětným ovlivněním

1. Při dopředném předpětí umožňuje dioda nebo přechod proudu snadno proudit v propustném směru od anody ke katodě. Při zpětném předpětí dioda nebo přechod brání toku proudu a blokuje jeho tok v opačném směru.
2. Při dopředném předpětí je kladná svorka zdroje energie připojena k oblasti P diody nebo přechodu, zatímco záporná svorka je připojena k oblasti N. Při zpětném předpětí je polarita obrácená, přičemž kladná svorka je připojena k oblasti N a záporná svorka je připojena k oblasti P.
3. Předpětí zužuje oblast vyčerpání (oblast blízko spoje bez nosičů náboje) v diodě nebo spoji, což umožňuje průchod proudu. Reverzní předpětí rozšiřuje oblast vyčerpání a vytváří bariéru, která brání toku proudu.
4. Předpětí vyžaduje napětí vyšší, než je pokles napětí v propustném směru (přibližně 0.6 až 0.7 voltu pro křemíkovou diodu), aby se překonala bariéra a umožnil tok proudu. Zpětné předpětí vyžaduje napětí vyšší než je zpětné průrazné napětí, aby se vytvořil významný zpětný tok proudu.
5. Předpětí umožňuje, aby se dioda chovala jako sepnutý spínač, který vede proud v propustném směru. Zpětné předpětí způsobí, že se dioda chová jako otevřený spínač a blokuje tok proudu v opačném směru.

Srovnání mezi dopředným a zpětným upřednostněním

Parametr srovnání	Dopředné ovlivnění	Reverzní ovlivnění
Aktuální tok	Umožňuje tok proudu v dopředném směru	Blokuje tok proudu v opačném směru
Polarita napětí	Kladná svorka připojená k P-oblasti	Kladná svorka připojená k N-oblasti
Oblast vyčerpání	Zužuje oblast vyčerpání a umožňuje vedení proudu	Rozšiřuje oblast vyčerpání a vytváří bariéru pro tok proudu
Požadavek na napětí	Vyžaduje napětí vyšší, než je pokles napětí v propustném směru	Vyžaduje vyšší napětí, než je zpětné průrazné napětí
Chování diody	Funguje jako sepnutý spínač a umožňuje tok proudu	Funguje jako otevřený spínač a blokuje tok proudu

Reference

1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.363935
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201302818

Poslední aktualizace: 26. srpna 2023