Co to jest spadek napięcia diody?

Dioda jest powszechnym urządzeniem półprzewodnikowym stosowanym w wielu różnych typach obwodów elektronicznych. Kiedy sygnał elektryczny przechodzi przez diodę, dioda zużywa niewielką ilość napięcia sygnału podczas swojej pracy. Różnica między napięciem sygnału wchodzącego do diody a napięciem sygnału wychodzącego z diody to spadek napięcia diody. Chociaż spadek napięcia diody może odnosić się zarówno do spadku napięcia do przodu, jak i do tyłu, zazwyczaj opisuje spadek napięcia do przodu.

Konstrukcja diody polega na połączeniu anody i katody, dwóch kawałków materiału o różnych ładunkach elektrycznych. Anoda jest naładowana dodatnio, a katoda jest naładowana ujemnie. W miejscu, w którym spotykają się te dwa różne materiały, zwane skrzyżowaniem, dwa różne przeciwne ładunki skutecznie się znoszą. Ten obszar bez ładunku to warstwa zubożająca diody, która tworzy warstwę izolacyjną w obrębie diody między anodą i katodą.

Gdy sygnał elektryczny wchodzi do katody diody, dodatnia siła ujemna zwiększa szerokość warstwy zubożonej, gdy reaguje ona z dodatnio naładowaną anodą. Szersza warstwa zubożająca zablokuje przechodzenie sygnału przez diodę i zużyje całe napięcie w procesie. Na przykład, jeśli 5 diod wejdzie do diody, spadek napięcia diody będzie również wynosił 5 woltów. Dioda w tym stanie ma tendencyjny bieg wsteczny, a spadek napięcia jest odwrotnym spadkiem napięcia diody.

Sygnał elektryczny wchodzący do anody diody tworzy inny zestaw warunków w diodzie. Ujemnie naładowany sygnał przełączy się przez anodę, spotka katodę i przejdzie przez diodę, kontynuując przejście do reszty obwodu. W trakcie tego procesu relatywnie mała ilość napięcia jest tracona przezwyciężając ładunek dodatni anody. W przypadku typowej diody krzemowej utrata napięcia wynosi około 0,7 wolta. Dioda w tym stanie jest skierowana do przodu, a spadek napięcia jest spadkiem napięcia do przodu diody.

Różnica między stanem do przodu i do tyłu w diodzie pozwala im zablokować sygnał w jednym kierunku, obniżając 100% napięcia, ale pozwalając mu na przejście w drugim, przez upuszczenie tylko niewielkiej ilości. Ponieważ większość diod ma odwrotny spadek napięcia o 100%, zakłada się, że termin „spadek napięcia diody” odnosi się do spadku napięcia w przód, jednak nie zawsze tak jest.

Istnieją diody specjalne, które nie upuszczają 100% napięcia wstecznego, takie jak diody varicap lub warystorowe. W tych diodach ładunki katod i anod nie są równomierne na ich szerokości. W rezultacie diody te mogą pozwolić, aby część sygnału wchodzącego do katody przechodziła przez diody, nawet jeśli są one w stanie odwróconego napięcia. Opisując spadek napięcia w tego typu diodach, ważne jest, aby odróżnić spadki napięcia do przodu i do tyłu.