Hva er spenning fremover?

Diodes forspenning er fallet i elektrisk spenning som oppstår når elektrisk strøm ledes gjennom en diode. Dioder er to-ledede halvlederenheter som leder et elektrisk signal i den ene retningen, men ikke den andre. Når en diode leder elektrisitet, sies den å være forspent fremover, og den forbruker en liten mengde spenning som går gjennom den i prosessen. Mengden spenning som brukes av selve dioden når den er forspent fremover, kalles diodes forspenning, diodespenning eller diodespenningsfall.

Dioder er konstruert av to deler av samme type materiale smeltet sammen med en bly festet til hver ende. En del av materialet, kalt katoden, har et tilsetningsstoff som gjør det negativt ladet. Det andre stykket, kalt anoden, har et tilsetningsstoff som gjør den positivt ladet. Når disse to brikkene er smeltet sammen, bytter de ut elektron på det punktet der de møtes, som deretter blir balansert, og har verken en positiv eller negativ ladning. Dette området kalles utarmingslaget.

Hvis en negativ spenning blir påført katoden til en standard silisiumdiode, utvides uttømmingslaget og skaper et elektrisk felt som motstår spenningen. En diode i denne tilstanden sies å være omvendt partisk. Som et resultat kan ingen elektrisk strøm passere gjennom dioden da dioden forbruker all påført spenning. Følgelig er spenningsfallet, eller dioden revers spenning, 100% av den påførte spenningen.

På den annen side, hvis en negativ spenning blir påført anoden til en standard silisiumdiode, kombineres den negative spenningen med de negative katodeforeningskreftene. Denne kraften er sterk nok til å overvinne uttømmingssjiktet og den positivt ladede anoden til dioden. Dioden blir deretter forspent og begynner å lede elektrisk strøm; den elektriske kraften som trengs for å overvinne utarmingslaget og bevege seg over den positive anoden til dioden, krever imidlertid bruk av en liten mengde av den elektriske spenningen. Denne brukte spenningen er diodes forspenning og bruker typisk omtrent 0,7 volt i en standard silisiumdiode.

Diodes forspenning varierer fra en type diode til en annen, avhengig av basismaterialet som er brukt, mengden ladning som er lagt til anoden og katoden til dioden, og dioden tiltenkt anvendelse. I applikasjoner som arbeider med veldig lave spenninger, brukes spesielle dioder som har veldig tynne uttømmingslag, svake anoder og deretter veldig små diodes forspenninger. På samme måte er det spesielle dioder som har diodens reverserte spenninger som er mindre enn 100%, slik at de kan lede strøm selv når de er i en motsatt partisk tilstand.