Hva er diodespenningsfall?
En diode er en vanlig halvlederenhet som brukes i mange forskjellige typer elektroniske kretser. Når et elektrisk signal går gjennom en diode, forbruker dioden en liten mengde signalets spenning i sin drift. Forskjellen mellom spenningen til signalet som kommer inn i dioden og spenningen til signalet som går ut av dioden, er diodens spenningsfall. Selv om et diodespenningsfall kan referere til enten diodens frem- eller bakspenningsfall, beskriver det typisk forspenningsfallet.
Konstruksjonen av en diode innebærer sammenføyning av en anode og en katode, to stykker materiale med forskjellige elektriske ladninger. Anoden er positivt ladet og katoden er negativt ladet. På det punktet der disse to forskjellige materialene møtes, kalt krysset, kansellerer de to forskjellige motstående ladningene hverandre effektivt. Dette området uten ladning er diodens uttømmingslag, som danner et isolerende lag i dioden mellom anoden og katoden.
Når et elektrisk signal kommer inn i en diodes katode, øker den ekstra negative kraften bredden på utarmingslaget når det reagerer med den positivt ladede anoden. Det bredere utarmingslaget vil blokkere signalet fra å passere gjennom dioden og forbruke all spenningen i prosessen. Hvis for eksempel 5 volt kommer inn i dioden, vil diodespenningsfallet også være 5 volt. En diode i denne tilstanden er omvendt partisk, og spenningsfallet er diodens bakspenningsfall.
Et elektrisk signal som kommer inn i en diodes anode skaper et annet sett med forhold i dioden. Det negativt ladede signalet vil bygge bro over anoden, møte katoden og passere gjennom dioden og fortsette til resten av kretsen. I prosessen går en relativt liten mengde spenning tapt for å overvinne anodens positive ladning. For en typisk silisiumdiode er den tapte spenningen omtrent 0,7 volt. En diode i denne tilstanden er forspent fremover, og spenningsfallet er diodens fremre spenningsfall.
Forskjellen mellom fremover- og bakovertilstandene i en diode tillater dem å blokkere et signal i en retning ved å slippe 100% av spenningen, men la det passere i den andre ved bare å slippe en liten mengde. Siden de fleste dioder har et revers spenningsfall på 100%, er antagelsen at uttrykket "diodespenningsfall" refererer til spenningsfallet forover, men dette er ikke alltid tilfelle.
Det finnes spesialdioder som ikke slipper 100% av revers spenning, for eksempel varicap eller varactor dioder. I disse dioder er ladningene til katodene og anodene ikke engang på tvers av deres bredder. Som et resultat kan disse dioder la en del av signalet som kommer inn i katoden passere gjennom diodene selv om de er i en omvendt partisk tilstand. Når du beskriver spenningsfallet i disse typer dioder, er det viktig å skille mellom spenningsfallet forover og bakover.