Depuis le jour où ma mère m’a surpris avec le premier ordinateur domestique pour Noël, disons qu’il y a longtemps, j’ai été intrigué par la technologie. Quoi qu’il en soit, à l’époque, j’étais l’envie de tous les camarades geek, nerd et professeur de mon école. Là, j’étais avec un impressionnant 64, attendez-le, des kilo-octets de puissance de traitement brute.
Maintenant, avance rapide jusqu’à nos jours, et mon ordinateur portable utilise 100 000 fois cette quantité en RAM seule. Il est donc prudent de dire que la technologie informatique a évolué. Cependant, il y a une chose qui ne l’a pas été et c’est la compétitivité des fabricants d’ordinateurs.
Il y a des moments où le choix d’un appareil ou d’une méthode concerne un besoin ou une fonction. De plus, le besoin d’une fonctionnalité particulière est la force motrice prédominante lors du choix d’un dispositif ou d’un procédé dans le domaine de l’électronique.
Qu’est-ce que le biais de diode ou le biais?
Avant de comparer les deux types de biais, je vais d’abord discuter de leurs caractéristiques individuelles. En électronique, nous définissons la polarisation ou la polarisation comme une méthode d’établissement d’un ensemble de courants ou de tensions en différents points d’un circuit électronique pour établir des conditions de fonctionnement appropriées au sein d’un composant électronique. Bien qu’il s’agisse d’une version simplifiée de la réponse, elle reste fondamentalement correcte. De plus, avec le biais, réside les deux types de biais, le biais direct et le biais inverse.
Comme je suis sûr que vous le savez, une diode (jonction PN) fonctionne un peu comme une autoroute à sens unique puisqu’elle permet la circulation du courant plus facilement dans un sens que dans l’autre. En résumé, une diode conduit généralement le courant dans une direction et la tension qu’elle applique suit une orientation de polarisation directe décrite. Cependant, lorsque la tension se déplace dans le sens inverse, on parle de cette orientation comme polarisation inverse. De plus, en polarisation inverse, une diode de jonction PN standard inhibe ou bloque généralement le flux de courant, presque comme une version électronique d’un clapet anti-retour.
Polarisation directe contre Polarisation inverse
Dans une diode standard, la polarisation directe se produit lorsque la tension aux bornes d’une diode permet l’écoulement naturel du courant, alors que la polarisation inverse désigne une tension aux bornes de la diode dans le sens opposé.
Cependant, la tension présente aux bornes d’une diode lors de la polarisation inverse ne produit pas de flux de courant significatif. De plus, cette caractéristique particulière est bénéfique pour changer le courant alternatif (CA) en courant continu (CC).
Il existe une variété d’autres utilisations de cette caractéristique, y compris le contrôle électronique du signal.
La connaissance du placement de la diode Zener peut faire ou casser une conception.
Le fonctionnement d’une diode
Plus tôt, j’ai fourni une explication plus simplifiée du fonctionnement standard de la diode. Le processus détaillé d’une diode peut être quelque peu difficile à comprendre car il implique une compréhension de la mécanique quantique. Le fonctionnement des diodes concerne le flux de charges négatives (électrons) et de charges positives (trous). Technologiquement parlant, on parle d’une diode semi-conductrice comme d’une jonction p-n. Les jonctions P-n sont également une partie essentielle du fonctionnement d’une cellule photovoltaïque.
En général, le bon fonctionnement d’une diode nécessite un autre élément ou procédé essentiel appelé dopage. Vous pouvez doper un semi-conducteur avec des matériaux pour faciliter un excès d’électrons facilement déplacés, que nous appelons une région de type n ou négative. De plus, il est également possible de doper un semi-conducteur pour favoriser un excès de trous afin d’absorber facilement ces électrons également, et nous appelons cela la région de type p ou positive. De plus, les régions positive et négative de la diode sont également appelées son anode (P) et sa cathode (N).
Dans l’ensemble, ce sont les écarts entre les deux matériaux et leur synergie ultérieure sur des distances extrêmement courtes (<millimètre) qui facilitent le fonctionnement de la diode. Cependant, la fonctionnalité des diodes n’est possible, bien sûr, que lorsque nous fusionnons les deux types (P, N) de matériaux. De plus, la fusion de ces deux types de matériaux forme ce que nous appelons une jonction p-n. De plus, la zone qui existe entre les deux éléments est appelée région d’épuisement.
Remarque: Gardez à l’esprit que pour un bon fonctionnement, une diode nécessite une tension de seuil minimale pour surmonter la région d’épuisement. De plus, la tension de seuil minimale dans la plupart des cas pour les diodes est d’environ 0,7 volts. En outre, la tension de polarisation inverse produira une petite quantité de courant à travers la diode, et c’est ce qu’on appelle le courant de fuite, mais il est généralement négligeable. Enfin, si vous appliquez une tension inverse importante, cela provoquera une panne électronique complète de la diode, permettant ainsi au courant de circuler dans le sens opposé à travers la diode.
La fonctionnalité et le fonctionnement de la diode Se poursuivent
En général, lorsque la diffusion facilite le mouvement ultérieur des électrons de la région de type n, ils commencent à remplir les trous dans la région de type p. Le résultat de cette action forme des ions négatifs dans la région de type p, laissant ainsi des ions positifs dans la région de type n. Globalement, la commande gouvernante de cette action réside dans la direction du champ électrique. Comme vous pouvez l’imaginer, cela se traduit par un comportement électrique bénéfique en fonction, bien sûr, de la façon dont vous appliquez la tension, c’est-à-dire la polarisation.
De plus, en ce qui concerne une diode de jonction p-n standard, il existe trois conditions de polarisation et deux régions de fonctionnement. Les trois types possibles de conditions de polarisation sont les suivants:
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Polarisation directe: Cette condition de polarisation intègre la connexion d’un potentiel de tension positif au matériau de type P et d’un négatif au matériau de type N à travers la diode, diminuant ainsi la largeur de la diode.
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Biais inverse: En revanche, cette condition de polarisation implique la connexion d’un potentiel de tension négatif au matériau de type P et d’un potentiel positif au matériau de type N aux bornes de la diode, augmentant ainsi la largeur de la diode.
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Polarisation nulle: Il s’agit d’une condition de polarisation dans laquelle il n’y a pas de potentiel de tension externe appliqué à la diode.
Polarisation directe versus Polarisation inverse et leurs variances
Un biais inverse renforce la barrière de potentiel et entrave le flux des porteurs de charge. En revanche, une polarisation vers l’avant affaiblit la barrière de potentiel, permettant ainsi au courant de circuler plus facilement à travers la jonction.
Lors de la polarisation directe, nous connectons la borne positive de l’alimentation en tension à l’anode et la borne négative à la cathode. En revanche, en polarisation inverse, nous connectons la borne positive de l’alimentation en tension à la cathode et la borne négative à l’anode.
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Une polarisation directe réduit la force de la barrière de potentiel du champ électrique à travers le potentiel, tandis qu’une polarisation inverse renforce la barrière de potentiel.
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Une polarisation directe a une tension d’anode supérieure à la tension de cathode. En revanche, une polarisation inverse a une tension de cathode supérieure à la tension d’anode.
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Une polarisation directe a un courant direct important, tandis qu’une polarisation inverse a un courant direct minimal.
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La couche de déplétion d’une diode est sensiblement plus mince en polarisation directe et beaucoup plus épaisse en polarisation inverse.
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La polarisation directe diminue la résistance d’une diode et la polarisation inverse augmente la résistance d’une diode.
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Le courant circule sans effort en polarisation directe, mais la polarisation inverse ne permet pas au courant de traverser la diode.
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Le niveau du courant dépend de la tension directe en polarisation directe, cependant, la quantité de courant est minime ou négligeable en polarisation inverse.
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En polarisation directe, un appareil fonctionnera comme conducteur et comme isolant s’il est en polarisation inverse.
La planification de votre circuit en fonction des potentiels de polarisation est la marque de l’analyse intelligente.
La capacité d’une diode à fonctionner comme deux dispositifs distincts, mais tout aussi efficaces, en fait un composant véritablement adaptatif. Les effets de polarisation sur la fonctionnalité d’une diode fournissent un contrôle optimal sur la fonction qu’une diode jouera dans la conception de votre circuit. L’utilisation de la polarisation avant et arrière donne au concepteur de circuits un contrôle optimal sur la fonctionnalité d’une diode.
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