¿Por qué es la constante de tensión directa del diodo?

Question

Cuando usted tiene un diodo con una cierta barrera de tensión (por ejemplo, 0,7 V para Si) y se aplica un voltaje por encima de esta barrera de potencial, ¿por qué el voltaje a través del diodo de permanecer en el 0,7 V?

Entiendo que la salida de voltaje a través del diodo se aumentará de una entrada sinusoidal se aplica hasta que se alcanza el 0,7 marca, me parecen no entender por qué se mantiene constante después de ese punto, sin embargo.

Tiene sentido para mí que cualquier potencial mayor que esta barrera de potencial se permiten que la corriente pase, y en consecuencia, el potencial a través del diodo debe ser el voltaje aplicado, menos el 0.7 V.

Answer 1

El voltaje a través del diodo ¿ no permanecer en alrededor de 0.7 V. Al aumentar la corriente, el voltaje se incrementa también (aquí: 1N400x):

Y al aumentar la corriente aún más, la disipación de potencia se vuelve demasiado grande, y el diodo eventualmente se convierte en un LED (light-emitting diode) y poco tiempo después, una SED (humo-emitting diode). Para una mayor tensión no puede ocurrir en la práctica.

Answer 2

La tensión es lo que se puede observar y medir, pero lo que también está cambiando es la resistencia.

Un diodo comienza como una gran resistencia, como de aplicar tensión a la que la resistencia se mantiene relativamente constante hasta que enfoque el avance de tensión de ruptura. En ese punto de la resistencia empieza a caer.

Más allá de la rodilla que la resistencia es muy baja. Cualquier aumento adicional después de la rodilla produce un pequeño cambio en la resistencia.

Puesto que R se ha ido al suelo, con el fin de mantener esa tensión, se tiene que aumentar la corriente... un montón. El diodo se ha convertido en un pequeño resistor de "cambio" y para ello puede ser denominado.

La tensión máxima relación actual de un diodo se parece a esto.

La pendiente antes de la rodilla es la de avanzar fuera de la conductancia (1/R), la pendiente más allá de la rodilla es la de avanzar EN la conductancia.

Las matemáticas es, por supuesto, mucho más complicado que eso, pero me parece que esta descripción ayuda a la gente a entender.

Answer 3

¿por qué se mantiene el voltaje en el diodo a 0.7V?

No es así. La mayor parte del tiempo, una constante 0,7 V es suficiente, así como la tierra plana es lo suficientemente buena para conducir por la ciudad.

Answer 4

Los diodos tienen una relación logarítmica entre la corriente a través del diodo y el voltaje a través del diodo. Un diez:1 aumento de la corriente provoca 0.058 voltios aumento en el diodo. (0.058 V depende de varios parámetros, pero se puede ver que el número de lotes en el chip de silicio bandgap de voltaje referencias].

¿Qué pasa si la corriente cambia de 1.000:1, ya sea aumentando o disminuyendo? Usted debe esperar a ver (al menos) 3 * 0.058 voltios cambio en V_{del diodo}.

¿Qué pasa si la corriente cambia de 10.000:1? Esperar al menos 4 * 0.058 voltios.

A altas corrientes (1 mA o más), el grueso de la resistencia de la silicona comienza a afectar el comportamiento logarítmico, y se obtiene más de una línea recta relación entre I_diodo y V_{del diodo}.

La ecuación general para este comportamiento implica "e", 2.718, con el consiguiente

$$Idiode = Is * [e^-(q*Vdiode/K*T*n) - 1]$$ y a la temperatura ambiente y el ideal de dopaje de perfiles (n=1) $$Idiode= Is *[e^-Vdiode/0.026 -1]$$

Por cierto, este mismo comportamiento existe para el transistor bipolar emisor-base de diodos. Suponiendo 0.60000000 voltios a 1 mA, a 1 µA, esperar 3 * 0.058 V = 0.174 V menos. En 1 na, esperar 6 * 0.058 V = 0.348 V menos. En 1 picoampere, esperar 9 * 0.058 voltios = 0.522 voltios menos (terminando con sólo 78 de milivoltios a través del diodo); tal vez este puro-registro de comportamiento deja de ser una herramienta precisa, cerca de cero voltios V_{del diodo}.

Aquí es Vbe parcela de más de 3 décadas de Ic; esperamos que, al menos, 3*0.058 voltios o 0.174 voltios; la realidad de este transistor bipolar es de 0,23 voltios.

Answer 5

El punto es que no se puede "aplicar un voltaje por encima de esta barrera de potencial", el diodo no permite.

Es decir, la marginal de la impedancia del diodo en conducción modo es menor que la impedancia de la fuente de su suministro de voltaje: el voltaje de la fuente no puede conducir más que "0,7 V" a través de un 0,7 V en el diodo, por lo que "el voltaje a través del diodo siendo[s] a 0,7 V".

Por supuesto, la marginal de la impedancia de un diodo en conducción de modo que no es exactamente cero, por lo que habrá algún aumento en el voltaje si el voltaje de suministro de intentos para abastecer a más de corriente cero. Y la marginal de la impedancia de la tensión de alimentación puede ser muy baja, comparable a la de un diodo, por lo que puede ser capaz de estimular el diodo de tensión muy alto antes de que el diodo se produce un error. Esos son los efectos de segundo orden. El modelo simple de un diodo, la realización por encima de 0,7 V, es un dispositivo que limita la tensión mediante la aceptación de infinito actual.