Wat is diodespanning dalen?
Een diode is een algemeen halfgeleiderapparaat dat in veel verschillende soorten elektronische circuits wordt gebruikt. Wanneer een elektrisch signaal door een diode gaat, verbruikt de diode een kleine hoeveelheid spanning van het signaal tijdens zijn werking. Het verschil tussen de spanning van het signaal dat de diode binnenkomt en de spanning van het signaal dat de diode verlaat, is de spanningsval van de diode. Hoewel een diodespanningsval kan verwijzen naar de voorwaartse of omgekeerde spanningsval van de diode, beschrijft dit typisch de voorwaartse spanningsval.
De constructie van een diode omvat het samenvoegen van een anode en een kathode, twee stukken materiaal met verschillende elektrische ladingen. De anode is positief geladen en de kathode is negatief geladen. Op het punt waar deze twee verschillende materialen elkaar ontmoeten, de kruising genoemd, heffen de twee verschillende tegengestelde ladingen elkaar effectief op. Dit gebied zonder lading is de verarmingslaag van de diode, die een isolerende laag vormt in de diode tussen de anode en de kathode.
Wanneer een elektrisch signaal de kathode van een diode binnenkomt, vergroot de extra negatieve kracht de breedte van de verarmingslaag wanneer deze reageert met de positief geladen anode. De bredere verarmingslaag blokkeert het signaal dat door de diode gaat en verbruikt alle spanning in het proces. Als bijvoorbeeld 5 volt de diode binnenkomt, zal de diodespanningsval ook 5 volt zijn. Een diode in deze toestand is omgekeerd ingesteld en de spanningsval is de omgekeerde spanningsval van de diode.
Een elektrisch signaal dat de anode van een diode binnenkomt, creëert een ander stel omstandigheden binnen de diode. Het negatief geladen signaal zal een brug slaan over de anode, de kathode ontmoeten en door de diode gaan en doorgaan naar de rest van het circuit. In het proces gaat een relatief kleine hoeveelheid van de spanning verloren die de positieve lading van de anode overwint. Voor een typische siliciumdiode is de verloren spanning ongeveer 0,7 volt. Een diode in deze toestand heeft een voorwaartse voorspanning en de spanningsval is de voorwaartse spanningsval van de diode.
Het verschil tussen de voorwaartse en achterwaartse toestanden in een diode stelt hen in staat om een signaal in de ene richting te blokkeren door 100% van de spanning te laten vallen maar het in de andere te laten passeren door slechts een kleine hoeveelheid te laten vallen. Aangezien de meeste diodes een spanningsval van 100% hebben, wordt aangenomen dat de term "spanningsval van de diode" verwijst naar de spanningsval in de voorwaartse richting; dit is echter niet altijd het geval.
Er zijn speciale diodes die niet 100% van de omgekeerde spanning laten vallen, zoals varicap- of varactor-diodes. In deze dioden liggen de ladingen van de kathoden en anoden niet eens over hun breedte. Dientengevolge kunnen deze dioden een deel van het signaal dat de kathode binnenkomt door de dioden laten gaan, zelfs al bevinden ze zich in een omgekeerde voorgespannen toestand. Bij het beschrijven van de spanningsval in dit soort diodes, is het belangrijk om onderscheid te maken tussen de voorwaartse en achterwaartse spanningsval.