פאָרויס פאָרורטייל קעגן פאַרקערט פאָרורטייל און זייער יפעקץ אויף דייאָוד פאַנגקשאַנאַליטי

 

זינט דעם טאָג מיין מוטער סאַפּרייזד מיר מיט דער ערשטער היים קאָמפּיוטער פֿאַר ניטל צוריק אין, נו, לאָמיר נאָר זאָגן אַ לאַנג צייַט צוריק, איך בין ינטריגד דורך די טעכנאָלאָגיע. סייַ ווי סייַ, אין דער צייַט, איך איז געווען די מעקאַנע פון ​​​​יעדער יונגערמאַן גיק, צעדרייט און לערער אין מיין שולע. עס איך איז געווען מיט אַן ימפּרעסיוו 64, וואַרטן פֿאַר עס, קילאבייט פון רוי פּראַסעסינג מאַכט.

איצט, שנעל פאָרויס צו די פאָרשטעלן טאָג, און מיין לאַפּטאַפּ ניצט 100,000 מאל די סומע אין באַראַן אַליין. אַזוי, עס איז זיכער צו זאָגן אַז קאָמפּיוטער טעכנאָלאָגיע האט יוואַלווד. אָבער, עס איז איין זאַך וואָס האט נישט און דאָס איז די קאַמפּעטיטיווניס פון די קאָמפּיוטער מאַניאַפאַקטשערערז.

עס זענען צייט ווען אַ ברירה פון איין מיטל אָדער אופֿן איז וועגן אַ נויט אָדער פונקציע. דערצו, די נויט פֿאַר אַ באַזונדער פאַנגקשאַנאַליטי איז די פּרידאַמאַנאַנט דרייווינג קראַפט ווען טשוזינג אַ מיטל אָדער פּראָצעס אין די פעלד פון עלעקטראָניק.

וואָס איז דייאָוד פאָרורטייל אָדער בייינג?

איידער מיר פאַרגלייַכן די צוויי טייפּס פון פאָרורטייל, ערשטער, איך וועט דיסקוטירן זייער יחיד קעראַקטעריסטיקס. אין עלעקטראָניק, מיר דעפינירן פאָרורטייל אָדער בייינג ווי אַ אופֿן פון גרינדן אַ גאַנג פון קעראַנץ אָדער וואָולטידזשיז אין פאַרשידענע פונקטן פון אַן עלעקטראָניש קרייַז צו פאַרלייגן געהעריק אַפּערייטינג טנאָים אין אַן עלעקטראָניש קאָמפּאָנענט. כאָטש דאָס איז אַ סימפּלאַפייד ווערסיע פון ​​די ענטפער, עס איז נאָך פאַנדאַמענטאַלי ריכטיק. דערצו, מיט בייינג, ריזיידז די צוויי טייפּס פון בייינג, פאָרויס פאָרורטייל און פאַרקערט פאָרורטייל.

ווי איך בין זיכער איר וויסן, אַ דייאָוד (פּן קנופּ) פאַנגקשאַנז פיל ווי אַ איין-וועג שאָסיי זינט עס אַלאַוז די לויפן פון קראַנט מער לייכט אין איין ריכטונג ווי די אנדערע. אין קיצער, אַ דייאָוד טיפּיקלי קאַנדאַקץ קראַנט אין איין ריכטונג, און די וואָולטידזש זיי צולייגן גייט צו אַ דיסקרייבד פאָרויס בייינג אָריענטירונג. אָבער, ווען די וואָולטידזש באוועגט אין די פאַרקערט ריכטונג, מיר אָפּשיקן צו דעם אָריענטירונג ווי פאַרקערט פאָרורטייל. אויך, ווען אין פאַרקערט פאָרורטייל, אַ נאָרמאַל פּן קנופּ דייאָוד וועט טיפּיקלי ינכיבאַט אָדער פאַרשפּאַרן די לויפן פון קראַנט, כּמעט ווי אַן עלעקטראָניש ווערסיע פון ​​​​אַ טשעק וואַלוו.

פֿאָרווערטס פאָרורטייל קעגן פאַרקערט פאָרורטייל

אין אַ נאָרמאַל דייאָוד, פאָרויס בייינג אַקערז ווען די וואָולטידזש אַריבער אַ דייאָוד פּערמיץ די נאַטירלעך לויפן פון קראַנט, כוועראַז פאַרקערט בייינג דינאָוץ אַ וואָולטידזש אַריבער די דייאָוד אין די פאַרקערט ריכטונג.

אָבער, די וואָולטידזש פאָרשטעלן איבער אַ דייאָוד בעשאַס פאַרקערט בייינג טוט נישט פּראָדוצירן קיין באַטייטיק לויפן פון קראַנט. דערצו, דעם באַזונדער כאַראַקטעריסטיש איז וווילטויק פֿאַר טשאַנגינג אָלטערנייטינג קראַנט (AC) אין דירעקט קראַנט (DC).

עס זענען אַ פאַרשיידנקייַט פון אנדערע ניצט פֿאַר דעם כאַראַקטעריסטיש, אַרייַנגערעכנט עלעקטראָניש סיגנאַל קאָנטראָל.

וויסן פון זענער דייאָוד פּלייסמאַנט קענען מאַכן אָדער ברעכן אַ פּלאַן.

 

די אָפּעראַציע פון ​​​​אַ דיאָדע

פריער, איך צוגעשטעלט אַ מער סימפּלאַפייד דערקלערונג פון נאָרמאַל דייאָוד אָפּעראַציע. די דיטיילד פּראָצעס פון אַ דייאָוד קענען זיין אַ ביסל טשאַלאַנדזשינג צו פֿאַרשטיין זינט עס ינוואַלווז אַ פארשטאנד פון קוואַנטום מאַקאַניקס. דיאָדע אָפּעראַציע קאַנסערנז די לויפן פון נעגאַטיוו טשאַרדזשיז (עלעקטראַנז) און positive טשאַרדזשיז (האָלעס). טעקנאַלאַדזשיקאַל, מיר אָפּשיקן צו אַ סעמיקאַנדאַקטער דייאָוד ווי אַ פּן קנופּ. Pn דזשונקטיאָנס זענען אויך אַ יקערדיק טייל פון אַ פאָטאָוואָלטאַיק צעל אָפּעראַציע.

אין אַלגעמיין, די געהעריק אָפּעראַציע פון ​​אַ דייאָוד ריקווייערז אן אנדער יקערדיק עלעמענט אָדער פּראָצעס גערופן דאָפּינג. איר קענען טופּען אַ סעמיקאַנדאַקטער מיט מאַטעריאַלס צו פאַסילאַטייט אַ וידעפדיק פון לייכט דיספּלייסט עלעקטראָנס, וואָס מיר אָפּשיקן צו ווי אַ n-טיפּ אָדער נעגאַטיוו געגנט. דערצו, עס איז אויך מעגלעך צו פאַרמאַכן אַ סעמיקאַנדאַקטער צו העכערן אַ וידעפדיק פון האָלעס צו לייכט אַרייַנציען די עלעקטראָנס, און מיר אָפּשיקן צו דעם ווי די פּ-טיפּ אָדער positive געגנט. דערצו, די positive און נעגאַטיוו מקומות פון די דייאָוד זענען אויך גערופן זייַן אַנאָוד (P) און קאַטאָוד (N).

קוילעלדיק, עס איז די דיפעראַנסיז צווישן די צוויי מאַטעריאַלס און זייער סאַבסאַקוואַנט סינערדזשי איבער גאָר קורץ דיסטאַנסאַז (< מילאַמיטער) וואָס פאַסילאַטייט די דיאָוד אָפּעראַציע. אָבער, דייאָוד פאַנגקשאַנאַליטי איז בלויז מעגלעך, פון קורס, ווען מיר צונויפגיסן די צוויי טייפּס (פּ, ען) פון מאַטעריאַלס. אויך, די מערדזשינג פון די צוויי טייפּס פון מאַטעריאַלס פארמען וואָס מיר רופן אַ פּן קנופּ. דערצו, די שטח וואָס יגזיסץ צווישן די צוויי עלעמענטן איז גערופן די דיפּלישאַן געגנט.

באַמערקונג: האַלטן אין מיינונג אַז פֿאַר געהעריק פאַנגקשאַנאַליטי, אַ דייאָוד ריקווייערז אַ מינימום שוועל וואָולטידזש צו באַקומען די דיפּלישאַן געגנט. דערצו, די מינימום שוועל וואָולטידזש אין רובֿ קאַסעס פֿאַר דייאָודז איז בעערעך 0.7 וואלטס. אויך, די פאַרקערט פאָרורטייל וואָולטידזש וועט פּראָדוצירן אַ קליין סומע פון ​​קראַנט דורך די דייאָוד, און עס איז גערופן ליקאַדזש קראַנט, אָבער טיפּיקלי עס איז נעגלאַדזשאַבאַל. לעסאָף, אויב איר צולייגן אַ באַטייטיק פאַרקערט וואָולטידזש, דאָס וועט פאַרשאַפן אַ פולשטענדיק עלעקטראָניש ברייקדאַון פון די דייאָוד, אַזוי אַלאַוינג די קראַנט לויפן אין די פאַרקערט ריכטונג דורך די דייאָוד.

דיאָדע פאַנגקשאַנאַליטי און אָפּעראַציע פארבליבן

אין אַלגעמיין, ווען דיפיוזשאַן פאַסילאַטייץ די סאַבסאַקוואַנט באַוועגונג פון עלעקטראָנס פון די n-טיפּ געגנט, זיי אָנהייבן צו פּלאָמבירן די האָלעס אין די פּ-טיפּ געגנט. דער רעזולטאַט פון דעם קאַמף פארמען נעגאַטיוו ייאַנז אין די פּ-טיפּ געגנט, אַזוי געלאזן הינטער positive ייאַנז אין די n-טיפּ געגנט. קוילעלדיק, די גאַווערנינג קאָנטראָל פון דעם קאַמף ריזיידז אין דער ריכטונג פון די עלעקטריק פעלד. ווי איר קען ימאַדזשאַן, דאָס רעזולטאטן אין וווילטויק עלעקטריקאַל נאַטור דיפּענדינג, פון קורס, אויף ווי איר צולייגן די וואָולטידזש, ד"ה בייינג.

דערצו, מיט אַ נאָרמאַל פּן קנופּ דייאָוד, עס זענען דריי בייינג טנאָים און צוויי אַפּערייטינג מקומות. די דריי מעגלעך טייפּס פון בייינג טנאָים זענען ווי גייט:

• פאָרווערדיד פאָרורטייל: דעם פאָרורטייל צושטאַנד ינקאָרפּערייץ די קאַנעקטינג פון אַ positive וואָולטידזש פּאָטענציעל צו די פּ-טיפּ מאַטעריאַל און אַ נעגאַטיוו צו די N-טיפּ מאַטעריאַל אַריבער די דייאָוד, אַזוי דיקריסינג די ברייט פון די דייאָוד.

• פאַרקערט פאָרורטייל: אין קאַנטראַסט, דעם בייינג צושטאַנד ינוואַלווז די קשר פון אַ נעגאַטיוו וואָולטידזש פּאָטענציעל צו די פּ-טיפּ מאַטעריאַל און אַ positive צו די N-טיפּ מאַטעריאַל אַריבער די דייאָוד, אַזוי ינקריסינג די ברייט פון די דייאָוד.

• נול פאָרורטייל: דאָס איז אַ פאָרורטייל צושטאַנד אין וואָס עס איז קיין פונדרויסנדיק וואָולטידזש פּאָטענציעל געווענדט צו די דייאָוד.

פֿאָרווערטס בייסינג קעגן פאַרקערט בייינג און זייער דיפעראַנסיז

א פאַרקערט פאָרורטייל ריינפאָרסיז די פּאָטענציעל שלאַבאַן און ימפּיד די לויפן פון אָפּצאָל קאַריערז. אין קאַנטראַסט, אַ פאָרויס פאָרורטייל וויקאַנז די פּאָטענציעל שלאַבאַן, אַזוי אַלאַוינג קראַנט לויפן מער לייכט אַריבער די קנופּ.

אין פאָרויס בייינג, מיר פאַרבינדן די positive וואָקזאַל פון די וואָולטידזש צושטעלן צו די אַנאָוד און די נעגאַטיוו וואָקזאַל צו די קאַטאָוד. אין קאַנטראַסט, אין פאַרקערט פאָרורטייל, מיר פאַרבינדן די positive וואָקזאַל פון די וואָולטידזש צושטעלן צו די קאַטאָוד, און די נעגאַטיוו וואָקזאַל צו די אַנאָוד.

• א פאָרויס פאָרורטייל ראַדוסאַז די שטאַרקייט פון די פּאָטענציעל שלאַבאַן פון די עלעקטריק פעלד אַריבער די פּאָטענציעל, כוועראַז אַ פאַרקערט פאָרורטייל סטרענגטאַנז די פּאָטענציעל שלאַבאַן.

• א פאָרויס פאָרורטייל האט אַן אַנאָוד וואָולטידזש וואָס איז גרעסער ווי די קאַטאָוד וואָולטידזש. אין קאַנטראַסט, אַ פאַרקערט פאָרורטייל האט אַ קאַטאָוד וואָולטידזש וואָס איז גרעסער ווי די אַנאָוד וואָולטידזש.

• א פאָרויס פאָרורטייל האט אַ היפּש פאָרויס קראַנט, בשעת אַ פאַרקערט פאָרורטייל האט אַ מינימאַל פאָרויס קראַנט.

• די דיפּלישאַן שיכטע פון ​​אַ דייאָוד איז פיל טינער אין פאָרויס פאָרורטייל און פיל טיקער ווען אין פאַרקערט פאָרורטייל.

• פאָרויס פאָרורטייל דיקריסאַז אַ דייאָוד ס קעגנשטעל, און פאַרקערט פאָרורטייל ינקריסיז אַ דייאָוד ס קעגנשטעל.

• דער קראַנט פלאָוז עפערטלאַסלי בשעת אין פאָרויס פאָרורטייל, אָבער פאַרקערט פאָרורטייל קען נישט לאָזן קראַנט לויפן דורך די דייאָוד.

• דער מדרגה פון די קראַנט דעפּענדס אויף די פאָרויס וואָולטידזש בשעת אין פאָרויס פאָרורטייל, אָבער, די סומע פון ​​די קראַנט איז מינימאַל אָדער נעגלאַדזשאַבאַל אין פאַרקערט פאָרורטייל.

• אין פאָרויס פאָרורטייל, אַ מיטל וועט פונקציאָנירן ווי אַ אָנפירער און ווי אַן ינסאַלייטער אויב אין פאַרקערט פאָרורטייל.

פּלאַנירונג דיין קרייַז באזירט אויף פאָרורטייל פּאָטענציעל איז דער צייכן פון קלוג אַנאַליסיס.

 

די פיייקייט פון אַ דייאָוד צו פונקציאָנירן ווי צוויי באַזונדער, אָבער גלייַך עפעקטיוו דעוויסעס, מאכט עס אַ טאַקע אַדאַפּטיוו קאָמפּאָנענט. די יפעקץ פון בייינג אויף די פאַנגקשאַנאַליטי פון אַ דייאָוד צושטעלן אָפּטימאַל קאָנטראָל אויף וואָס פונקציע אַ דייאָוד וועט שפּילן אין דיין קרייַז פּלאַן. די נוצן פון פאָרויס און פאַרקערט בייינג גיט אַ קרייַז דיזיינער אָפּטימאַל קאָנטראָל איבער די פאַנגקשאַנאַליטי פון די דייאָוד.

טהאַנקפוללי, מיט Cadence ס סוויט פון פּלאַן און אַנאַליסיס מכשירים, איר וועט זיין זיכער אַז דיין דיזיינערז און פּראָדוקציע טימז ארבעטן צוזאַמען צו ימפּלאַמענינג די נוצן פון פאָרויס און פאַרקערט בייינג טעקניקס אין אַלע דיין פּקב דיזיינז. Allegro PCB Designer איז די אויסלייג לייזונג וואָס איר האָט געזוכט, און עס קענען אַנקוועסטשאַנאַבלי פאַסילאַטייט די ימפּלאַמענטיישאַן פון פאָרויס אָדער פאַרקערט בייינג פּלאַן סטראַטעגיעס אין דיין קראַנט און צוקונפֿט פּקב דיזיינז. 

לאז איבער א מעלדונג 

אַרטיקל ליסטע