הבנת מתח הצומת ב pN diodes היא חיונית לניתוח ההתנהגות שלהם במעגלים אלקטרוניים. מאמר זה מסביר את המושגים הבסיסיים ושיטות מעשיות המשמשות לחישוב מתחים אלה.

רקע תיאורטי של צומת וולטאז

מתח הצומת, הידוע גם כפוטנציאל מובנה, הוא הבדל המתח על פני אזור הדהמה של PN diode כאשר הוא נמצא איזון.זה נובע מהדיפוזיה של נושאי מטען מעבר לצומת ואת השדה החשמלי המתקבל.

בדרך כלל, מתח הצומת תלוי ברמות הפינג של אזורי P ו- N ואת הטמפרטורה. עבור דידות סיליקון, מתח זה בדרך כלל נע בין 0.6V ל-0V בתנאים מוטה קדימה.

צומת ה-Volage

השיטה הנפוצה ביותר להעריך את מתח הצומת כרוך בשימוש משוואה diode:

(ב) ויקרא י"א: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כאשר אני הזרם דרך הדיאודה, I s הוא זרם השכור, V הוא מתח הצומת, n הוא הגורם האידיאלי, ו V T הוא המתח התרמי (~25.85 mV בטמפרטורת החדר).

החלת המשוואה מאפשרת חישוב של מתח הצומת עבור זרם נתון:

(ב) ⁇ =0=nV T ln(I / I s) + 1)

שיקולים מעשיים

בפועל, מתח הצומת נמדד ישירות באמצעות תנופה כאשר הדיודה הוא נטייה קדימה. למטרות עיצוב, ערכים אופייניים משמשים על בסיס סוג דיודה ותנאי הפעלה.

וריאציות טמפרטורה משפיעות באופן משמעותי על מתח הצומת, עם טמפרטורות גבוהות יותר הפחתת המתח.מהנדסים חשבון עבור זה בעיצוב מעגלים כדי להבטיח הפעלה אמינה.

  • השתמש במשוואה דיודה לחישובים מדויקים.
  • שקול את השפעות הטמפרטורה על מתח.
  • עיין בגליונות נתונים לערכי מתח טיפוסיים.
  • מדד ישירות ליישומים בעולם האמיתי.