Din ziua în care mama mea ma surprins cu primul computer de acasă pentru Crăciun înapoi, bine, să spunem doar cu mult timp în urmă, am fost intrigat de tehnologie. Oricum, la acea vreme, eram invidia fiecărui coleg tocilar, tocilar și profesor de la școala mea. Acolo am fost cu un impresionant 64, așteptați-l, kilobyte de putere de procesare brută.
acum, fast forward până în prezent, și laptop-ul meu utilizeaza 100.000 de ori această sumă în RAM singur. Deci, este sigur să spunem că tehnologia informatică a evoluat. Cu toate acestea, există un lucru care nu are și că este competitivitatea producătorilor de calculatoare.
există momente în care alegerea unui dispozitiv sau a unei metode este despre o nevoie sau o funcție. Mai mult, necesitatea unei anumite funcționalități este forța motrice predominantă atunci când alegeți un dispozitiv sau un proces în domeniul electronicii.
ce este dioda părtinire sau părtinire?
înainte de a compara cele două tipuri de părtinire, în primul rând, voi discuta caracteristicile lor individuale. În electronică, definim părtinirea sau părtinirea ca o metodă de stabilire a unui set de curenți sau tensiuni în diferite puncte ale unui circuit electronic pentru a stabili condiții de funcționare adecvate în cadrul unei componente electronice. Deși aceasta este o versiune simplificată a răspunsului, este încă fundamental corectă. Mai mult, cu părtinire, rezidă cele două tipuri de părtinire, părtinire înainte și părtinire inversă.
după cum sunt sigur că știți, o diodă (joncțiune PN) funcționează la fel ca o autostradă cu sens unic, deoarece permite curgerea curentului mai ușor într-o direcție decât în cealaltă. Pe scurt, o diodă conduce de obicei curentul într-o direcție, iar tensiunea pe care o aplică urmează o orientare de polarizare înainte descrisă. Cu toate acestea, atunci când tensiunea se mișcă în direcția inversă, ne referim la această orientare ca părtinire inversă. De asemenea, atunci când este în părtinire inversă, o diodă de joncțiune PN standard va inhiba sau bloca de obicei fluxul de curent, aproape ca o versiune electronică a unei supape de reținere.
părtinire înainte vs.părtinire inversă
într-o diodă standard, părtinirea înainte apare atunci când tensiunea pe o diodă permite fluxul natural de curent, în timp ce polarizarea inversă denotă o tensiune pe diodă în direcția opusă.
cu toate acestea, tensiunea prezentă pe o diodă în timpul polarizării inverse nu produce un flux semnificativ de curent. Mai mult, această caracteristică particulară este benefică pentru schimbarea curentului alternativ (AC) în curent continuu (DC).
există o varietate de alte utilizări pentru această caracteristică, inclusiv controlul electronic al semnalului.
cunoștințele de plasare a diodei Zener pot face sau rupe un design.
funcționarea unei Diode
anterior, am oferit o explicație mai simplificată a funcționării standard a diodei. Procesul detaliat al unei diode poate fi oarecum dificil de înțeles, deoarece implică o înțelegere a mecanicii cuantice. Funcționarea diodei se referă la fluxul de sarcini negative (electroni) și sarcini pozitive (găuri). Din punct de vedere tehnologic, ne referim la o diodă semiconductoare ca la o joncțiune p-N. Joncțiunile P-n sunt, de asemenea, o parte esențială a unei operațiuni cu celule fotovoltaice.
în general, funcționarea corectă a unei diode necesită un alt element esențial sau proces numit dopaj. Puteți Dopa un semiconductor cu materiale pentru a facilita un exces de electroni ușor deplasați, la care ne referim ca o regiune de tip N sau negativă. În plus, este de asemenea posibil să se dopeze un semiconductor pentru a promova un exces de găuri pentru a absorbi cu ușurință și acei electroni și ne referim la acest lucru ca fiind tipul p sau regiunea pozitivă. Mai mult, regiunile pozitive și negative ale diodei sunt numite și anodul (P) și catodul (N).în general, variațiile dintre cele două materiale și sinergia lor ulterioară pe distanțe extrem de scurte (< milimetru) facilitează funcționarea diodei. Cu toate acestea, funcționalitatea diodei este posibilă numai, desigur, atunci când fuzionăm cele două tipuri (P, N) de materiale. De asemenea, îmbinarea acestor două tipuri de materiale formează ceea ce numim o joncțiune p-N. Mai mult, zona care există între cele două elemente se numește regiune de epuizare.
notă: Rețineți că, pentru o funcționalitate adecvată, o diodă necesită o tensiune minimă de prag pentru a depăși regiunea de epuizare. În plus, tensiunea minimă de prag în majoritatea cazurilor pentru diode este de aproximativ 0,7 volți. De asemenea, tensiunea de polarizare inversă va produce o cantitate mică de curent prin diodă și se numește curent de scurgere, dar de obicei este neglijabil. În cele din urmă, dacă aplicați o tensiune inversă semnificativă, aceasta va provoca o defalcare electronică completă a diodei, permițând astfel curentului să curgă în direcția opusă prin diodă.
funcționalitatea și funcționarea diodei au continuat
în general, atunci când difuzia facilitează mișcarea ulterioară a electronilor din regiunea de tip n, aceștia încep să umple găurile din regiunea de tip P. Rezultatul acestei acțiuni formează ioni negativi în regiunea de tip p, lăsând astfel în urmă ioni pozitivi în regiunea de tip N. În general, controlul de guvernare al acestei acțiuni rezidă în direcția câmpului electric. După cum vă puteți imagina, acest lucru are ca rezultat un comportament electric benefic, în funcție, desigur, de modul în care aplicați tensiunea, adică părtinirea.
În plus, în ceea ce privește o diodă standard de joncțiune p-n, există trei condiții de polarizare și două regiuni de operare. Cele trei tipuri posibile de condiții de părtinire sunt următoarele:
-
părtinire înainte: această condiție de părtinire încorporează conectarea unui potențial de tensiune pozitiv la Materialul de tip P și un negativ la Materialul de tip N de-a lungul diodei, scăzând astfel lățimea diodei.
-
Reverse Bias: În schimb, această condiție de părtinire implică conectarea unui potențial de tensiune negativ la Materialul de tip P și pozitiv la Materialul de tip N de-a lungul diodei, crescând astfel lățimea diodei.
-
Zero Bias: aceasta este o condiție de polarizare în care nu există potențial de tensiune externă aplicat diodei.
Polarizarea înainte Versus Polarizarea inversă și varianțele lor
o polarizare inversă întărește bariera potențială și împiedică fluxul purtătorilor de sarcină. În schimb, o prejudecată înainte slăbește bariera potențială, permițând astfel curentului să curgă mai ușor peste joncțiune.
în timp ce se deplasează înainte, conectăm borna pozitivă a alimentării cu tensiune la anod și borna negativă la catod. În schimb, în timp ce suntem în părtinire inversă, conectăm borna pozitivă a alimentării cu tensiune la catod, iar borna negativă la anod.
-
o prejudecată înainte reduce puterea barierei potențiale a câmpului electric peste potențial, în timp ce o prejudecată inversă întărește bariera potențială.
-
o prejudecată înainte are o tensiune anodică care este mai mare decât tensiunea catodului. În schimb, o prejudecată inversă are o tensiune catodică care este mai mare decât tensiunea anodică.
-
o prejudecată înainte are un curent înainte substanțial, în timp ce o prejudecată inversă are un curent înainte minim.
-
stratul de epuizare al unei diode este substanțial mai subțire în timp ce este în părtinire înainte și mult mai gros atunci când este în părtinire inversă.
-
biasul înainte scade rezistența unei diode, iar biasul invers crește rezistența unei diode.
-
curentul curge fără efort în timp ce este în părtinire înainte, dar părtinirea inversă nu permite curentului să curgă prin diodă.
-
nivelul curentului depinde de tensiunea înainte în timp ce în părtinire înainte, cu toate acestea, cantitatea de curent este minimă sau neglijabilă în părtinire inversă.
-
în părtinire înainte, un dispozitiv va funcționa ca un conductor și ca un izolator dacă în părtinire inversă.
planificarea circuitului pe baza potențialelor de polarizare este semnul analizei inteligente.
capacitatea unei diode de a funcționa ca două dispozitive separate, dar la fel de eficiente, o face o componentă cu adevărat adaptivă. Efectele polarizării asupra funcționalității unei diode oferă un control optim asupra funcției pe care o diodă o va juca în designul circuitului. Utilizarea polarizării înainte și înapoi oferă unui designer de circuite un control optim asupra funcționalității unei diode.din fericire ,cu suita Cadence de instrumente de proiectare și analiză, veți fi sigur că designerii și echipele de producție lucrează împreună pentru implementarea utilizării tehnicilor de părtinire înainte și înapoi în toate desenele PCB. Allegro PCB Designer este soluția de aspect pe care ați căutat-o și poate facilita, fără îndoială, implementarea strategiilor de proiectare înainte sau inversă în proiectele dvs. actuale și viitoare de PCB.
dacă doriți să aflați mai multe despre modul în care Cadence are soluția pentru dvs., discutați cu echipa noastră de experți și cu noi.
despre autor
Cadence PCB solutions este un instrument complet de proiectare față în spate pentru a permite crearea rapidă și eficientă a produsului. Cadența permite utilizatorilor să scurteze cu exactitate ciclurile de proiectare pentru a preda fabricației prin standardul modern IPC-2581.
urmăriți pe Linkedin vizitați site-ul web mai mult conținut de cadență PCB Solutions