Vad är diodspänningsfall?
En diod är en vanlig halvledaranordning som används i många olika typer av elektroniska kretsar. När en elektrisk signal passerar genom en diod förbrukar dioden en liten mängd av signalens spänning i sin drift. Skillnaden mellan spänningen för signalen som går in i dioden och spänningen för signalen som lämnar dioden är diodens spänningsfall. Även om ett diodspänningsfall kan hänvisa till antingen diodens fram- eller bakspänningsfall, beskriver det vanligtvis framspänningsfallet.
Konstruktionen av en diod innebär att man ansluter en anod och en katod, två stycken material med olika elektriska laddningar. Anoden är positivt laddad och katoden är negativt laddad. I den punkt där dessa två olika material möts, kallad korsningen, avbryter de två olika motsatta laddningarna effektivt varandra. Detta område utan laddning är diodens utarmningsskikt, som bildar ett isolerande skikt i dioden mellan anoden och katoden.
När en elektrisk signal kommer in i en diodens katod ökar den ytterligare negativa kraften bredden på utarmningsskiktet när den reagerar med den positivt laddade anoden. Det bredare utarmningsskiktet kommer att blockera signalen från att passera genom dioden och förbrukar hela spänningen i processen. Om till exempel 5 volt kommer in i dioden kommer diodespänningsfallet också att vara 5 volt. En diod i detta tillstånd är omvänd förspänd, och spänningsfallet är diodens bakspänningsfall.
En elektrisk signal som går in i en diodens anod skapar en annan uppsättning förhållanden inom dioden. Den negativt laddade signalen kommer att brygga över anoden, möta katoden och passera genom dioden och fortsätta till resten av kretsen. I processen förloras en relativt liten mängd spänning för att övervinna anodens positiva laddning. För en typisk kiseldiod är den förlorade spänningen ungefär 0,7 volt. En diod i detta tillstånd är förspänd framåt, och spänningsfallet är diodens framspänningsfall.
Skillnaden mellan framåt- och bakåtlägen i en diod tillåter dem att blockera en signal i en riktning genom att släppa 100% av spänningen men låta den passera i den andra genom att bara släppa en liten mängd. Eftersom de flesta dioder har ett bakspänningsfall på 100% är antagandet att termen "diodspänningsfall" avser framspänningsfallet, men detta är inte alltid fallet.
Det finns specialdioder som inte tappar 100% av backspänningen, såsom varicap eller varactor dioder. I dessa dioder är laddningarna för katoderna och anoderna inte ens över deras bredder. Som ett resultat kan dessa dioder tillåta att en del av signalen som kommer in i katoden passerar genom dioderna även om de är i ett omvänt förspänd tillstånd. När man beskriver spänningsfallet i dessa typer av dioder är det viktigt att skilja mellan fram- och bakspänningsfallen.