درک ولتاژ اتصال در دیودهای PN برای تجزیه و تحلیل رفتار آنها در مدارهای الکترونیکی ضروری است.این مقاله مفاهیم اساسی و روش های عملی مورد استفاده برای محاسبه این ولتاژها را توضیح می دهد.

زمینه نظری ولتاژ تقاطع

ولتاژ اتصال، که به عنوان پتانسیل داخلی نیز شناخته می شود، تفاوت ولتاژ در سراسر منطقه depletion از یک دیود PN است که در تعادل است.این منجر به انتشار حامل های شارژ در سراسر اتصال و زمینه الکتریکی نتیجه می شود.

به طور معمول، ولتاژ اتصال بستگی به سطح دوپینگ مناطق P و N و دما دارد. برای دیود سیلیکون، این ولتاژ معمولا بین 0.6V و 0.7V تحت شرایط پیش رو است.

محاسبه ولتاژ تقاطع

رایج ترین روش برای برآورد ولتاژ اتصال شامل استفاده از دیود معادله است:

[[ویرایش] [۱] [۱] [۱]

در جایی که من از طریق دیود جریان اشباع است، V ولتاژ اتصال است، n عامل ایده آل است و V T ولتاژ حرارتی (~۲۵.85 mV در دمای اتاق) است.

تنظیم معادله اجازه می دهد تا محاسبه ولتاژ اتصال برای یک جریان معین:

V = nV T ln (I / I s) + 1

بررسی های عملی

در عمل، ولتاژ اتصال به طور مستقیم با استفاده از یک ولت سنج اندازه گیری می شود زمانی که دیود به جلو پیش رو است.برای اهداف طراحی، مقادیر معمول بر اساس نوع دیود و شرایط عملیاتی استفاده می شود.

تغییرات دما به طور قابل توجهی بر ولتاژ اتصال تاثیر می گذارد، با دمای بالاتر کاهش ولتاژ. مهندسان برای این در طراحی مدار برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد است.

  • از معادله دیود برای محاسبات دقیق استفاده کنید.
  • اثرات دما را بر ولتاژ در نظر بگیرید.
  • به داده ها برای مقادیر ولتاژ معمولی اشاره کنید.
  • به طور مستقیم برای برنامه های دنیای واقعی اندازه گیری کنید.