Un diodo è un componente elettrico a due terminali utilizzato costruire vari circuiti elettrici ed elettronici . Il diodo è costituito da due elettrodi, vale a dire l'anodo e il catodo. La maggior parte dei diodi sono realizzati con materiali semiconduttori come SI, Ge, ecc. La funzione principale del diodo è quella di condurre la corrente elettrica in una sola direzione. Le applicazioni del diodo includono interruttori, regolatori di tensione, oscillatori, raddrizzatori, miscelatori di segnali, ecc. Sul mercato sono disponibili diversi tipi di diodi come diodo Zener, diodo a valanga, LED, laser, Schottky, ecc.
Diodo valanga
Questo articolo discute di una breve informazione sulla costruzione e il funzionamento di un diodo a valanga. Un diodo da valanga è un tipo di diodo progettato per subire un guasto da valanga a una particolare tensione di polarizzazione inversa. La giunzione del diodo è progettata principalmente per arrestare la concentrazione di corrente in modo che il diodo sia al sicuro dalla rottura.
Cos'è un diodo valanga?
Un diodo a valanga è un tipo di dispositivo a semiconduttore appositamente progettato per funzionare nella regione di ripartizione inversa. Questi diodi vengono utilizzati come valvole di sfiato che vengono utilizzate per controllare la pressione del sistema per proteggere i sistemi elettrici da sovratensioni. Il simbolo di questo diodo è uguale al diodo Zener . Il diodo a valanga comprende due terminali, vale a dire anodo e catodo. Il simbolo del diodo a valanga è simile al diodo normale ma con i bordi rotanti della barra verticale che è mostrato nella figura seguente.
Diodo valanga
Costruzione di diodi a valanga
Generalmente, il diodo a valanga è realizzato in silicio o altri materiali semiconduttori. La costruzione di questo diodo è simile a il diodo Zener , tranne il livello di drogaggio in questo diodo cambia dal diodo Zener. Questi diodi sono pesantemente drogati. Pertanto, la larghezza della regione di esaurimento in questo diodo è molto ridotta. A causa di questa regione, la rottura inversa si verifica a tensioni inferiori in questo diodo.
D'altra parte, i diodi a valanga sono drogati leggermente. Quindi, la larghezza dello strato di esaurimento di un diodo a valanga è molto grande valutata per il diodo Zener. A causa di questa ampia regione di esaurimento, la rottura inversa si verifica a tensioni più elevate nel diodo. La tensione di rottura di questo diodo viene localizzata con cautela controllando il livello di drogaggio nella fabbricazione.
Funzionamento di un diodo valanga
La funzione principale del diodo normale è quella di consentire la corrente elettrica in una sola direzione, cioè in avanti. Mentre, diodo a valanga consente la corrente in entrambe le direzioni. Ma questo diodo è appositamente progettato per funzionare in condizione di polarizzazione inversa quando la tensione supera la tensione di rottura nella condizione di polarizzazione inversa. La tensione alla quale la corrente elettrica aumenta in modo imprevisto è chiamata tensione di rottura.
Costruzione di diodi a valanga
Quando la tensione in condizione di polarizzazione inversa applicata a questo diodo supera la tensione di rottura, si verificherà una rottura della giunzione. Questo guasto allo svincolo prende il nome di guasto da valanga. Ogni volta che la tensione di polarizzazione diretta viene applicata a questo diodo, inizia a funzionare come un normale diodo a giunzione p-n consentendo una corrente elettrica attraverso di essa.
quando la tensione polarizzata inversa viene applicato al diodo a valanga, quindi la maggior parte dei portatori di carica nei semiconduttori di tipo P e N vengono allontanati dalla giunzione PN. Di conseguenza, la larghezza della regione di esaurimento aumenta. Quindi, la maggior parte dei vettori non consentirà la corrente elettrica. Tuttavia, i portatori di carica di minoranza conoscono una forza repulsiva dalla tensione esterna.
Di conseguenza, il flusso di portatori di carica di minoranza dal tipo p al tipo n e tipo n al tipo p spostando la corrente elettrica. Tuttavia, la corrente spostata dai portatori di cariche di minoranza è molto piccola. La piccola corrente passata dai portatori di carica di minoranza è definita corrente di dispersione inversa. Se a questo viene applicata la tensione di polarizzazione inversa, ulteriormente il diodo viene aumentato, i portatori di carica minoritari riceveranno una grande quantità di energia e andranno più velocemente a velocità migliori.
Gli elettroni in movimento libero ad alta velocità si schianteranno con gli atomi, quindi trasferiranno l'energia agli elettroni di valenza. Gli elettroni di valenza che ricevono energia sufficiente dagli elettroni rapidi saranno separati dall'atomo genitore e si trasformeranno in elettroni liberi. Ancora una volta, questi elettroni vengono accelerati. Quando questi elettroni liberi entrano in collisione con altri atomi, scaricano più elettroni. A causa di questa collisione costante con le molecole, viene prodotto un numero enorme di elettroni liberi o lacune. Questo enorme numero di elettroni liberi mantiene la corrente di sovraccarico nel diodo.
Ogni volta che la tensione inversa applicata al diodo, aumenta continuamente. Ad un certo punto, si verificano la rottura della valanga e la rottura del raccordo. A questo punto, un piccolo aumento di tensione aumenterà rapidamente la corrente elettrica. Questo aumento inaspettato di corrente può distruggere in modo duraturo il normale diodo di giunzione. Tuttavia, i diodi da valanga potrebbero non essere danneggiati perché sono progettati con cautela per funzionare nella regione di rottura delle valanghe.
Tensione di rottura del diodo
La tensione di rottura del diodo a valanga dipende dalla densità del drogaggio. L'aumento della densità del drogaggio riduce la tensione di rottura del diodo.
Tensione di rottura del diodo
Applicazioni di Avalanche Diode
Le applicazioni di un diodo a valanga includono quanto segue.
- Il diodo Avalanche viene utilizzato per proteggere il circuito. Quando la tensione di polarizzazione inversa inizia ad aumentare, il diodo avvia intenzionalmente un effetto valanga a una tensione fissa.
- Questo fa sì che il diodo inizi a fornire corrente senza ferirsi e interrompe la potenza estrema da i circuiti elettrici al suo terminale di terra.
- I progettisti utilizzano maggiormente il diodo per proteggere il circuito da tensioni indesiderate .
- Questi diodi sono usati come generatori di rumore bianco.
- I diodi a valanga producono rumore RF, sono generalmente utilizzati come sorgenti di rumore negli ingranaggi radio. Ad esempio, sono spesso utilizzati come sorgente di radiofrequenza per i ponti analizzatori di antenne. I diodi a valanga vengono utilizzati per generare la frequenza delle microonde.
Quindi, si tratta di diodi da valanga, costruzione, funzionamento e applicazioni. Inoltre, eventuali dubbi in merito a questo concetto o a conoscere diversi tipi di diodi , per favore dai il tuo feedback commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, qual è la funzione del diodo a valanga?
