Co je pokles napětí diod?

Dioda je běžné polovodičové zařízení používané v mnoha různých typech elektronických obvodů. Když elektrický signál prochází diodou, spotřebuje při jeho činnosti malé množství napětí signálu. Rozdíl mezi napětím signálu vstupujícího do diody a napětím signálu vystupujícího z diody je poklesem napětí diody. Ačkoli pokles napětí diody může odkazovat buď na pokles diodového dopředného nebo zpětného napětí, obvykle popisuje pokles dopředného napětí.

Konstrukce diody zahrnuje spojení anody a katody, dvou kusů materiálu s různými elektrickými náboji. Anoda je kladně nabitá a katoda je záporně nabitá. V okamžiku, kdy se tyto dva různé materiály setkávají, nazývají se křižovatka, se dva různé protichůdné náboje navzájem účinně ruší. Tato oblast bez náboje je depleční vrstva diody, která tvoří izolační vrstvu uvnitř diody mezi anodou a katodou.

Když elektrický signál vstoupí do diodové katody, další záporná síla zvětšuje šířku depleční vrstvy, když reaguje s pozitivně nabitou anodou. Širší depleční vrstva blokuje signál v průchodu diodou a spotřebovává veškeré napětí v procesu. Pokud například do diody vstoupí 5 V, pokles napětí diody bude také 5 V. Dioda v tomto stavu je obráceně zkreslená a pokles napětí je pokles diody zpětného napětí.

Elektrický signál vstupující do anody diody vytváří v diodě jinou sadu podmínek. Záporně nabitý signál se přemostí přes anodu, setká se s katodou a projde diodou a pokračuje do zbytku obvodu. Přitom dochází ke ztrátě relativně malého množství napětí, které překonává kladný náboj anody. Pro typickou křemíkovou diodu je ztráta napětí přibližně 0,7 voltu. Dioda v tomto stavu je zkreslená dopředu a pokles napětí je pokles dopředného napětí diody.

Rozdíl mezi dopředným a zpětným stavem v diodě jim umožňuje blokovat signál v jednom směru tím, že upustí 100% napětí, ale dovolí mu projít v druhém pouze poklesem malého množství. Protože většina diod má zpětný pokles napětí 100%, předpokládá se, že termín „pokles napětí diody“ označuje pokles napětí vpřed, avšak není tomu tak vždy.

Existují speciální diody, které neklesají o 100% zpětného napětí, jako jsou diody varaktoru nebo varaktoru. V těchto diodách nejsou náboje katod a anod ani po celé šířce. V důsledku toho mohou tyto diody umožnit, aby část signálu vstupujícího do katody procházela diodami, i když jsou v obráceném předpjatém stavu. Při popisu poklesu napětí v těchto typech diod je důležité rozlišovat mezi poklesem napětí vpřed a vzad.