مطالب تخصصی و فوق تخصصی (برق _الکترونیک) و (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

(بایاس معکوس ) در دیود سیگنال (Signal Diode)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : ا گر دیود سیگنال با بایاس معکوس متصل شود، به دلیل عبور حامل‌های بار کوچک از لایه تخلیه و دور شدن از آن، مقدار کمی‌جریان وجود خواهد داشت که به آن جریان نشتی یا جریان اشباع معکوس می‌گویند.

اگر ولتاژ بایاس معکوس اعمال شده بسیار زیاد باشد، حامل‌های بار اقلیتی انرژی کافی برای برخورد و شکافتن پیوندهای کووالانسی برای تولید جفت اِلکترون-حفره دریافت خواهند کرد. بنابراین این پدیده به عنوان یک شکست شناخته می‌شود.

بالاترین ولتاژ معکوس به دیود سیگنال داده می‌شود قبل از اینکه حالت شکست آن به عنوان ولتاژ معکوس پیک یا ولتاژ معکوس پیک نامیده شود. در این ناحیه، دیود سیگنال تا زمانی که محدوده ثابتی از ولتاژ اعمال نشود، هدایت نمی‌شود. در اینجا، محدوده ولتاژ جریان را بر اساس ولتاژ مانع آن اتصال PN خاص اجازه می‌دهد. هنگامی‌که سطح ولتاژ اعمال می‌شود از ولتاژ مانع عبور می‌کند، اتصال PN دیود اجازه عبور جریان را از طریق آن می‌دهد. بنابراین رابطه اصلی بین ولتاژ و جریان غیر خطی یا نمایی است که در نمودار بالا نشان داده شده است. در ناحیه بایاس رو به جلو، هنگامی‌که ولتاژ کمی‌افزایش می‌یابد، جریان جریان به سرعت افزایش می‌یابد.

________________________________________
🌸🌸 وَ إِن یَکَادُ الَّذِینَ کَفَرُوا لَیُزْلِقُونَکَ بِأَبْصَارِهِمْ لَمَّا سَمِعُوا الذِّکْرَ وَ یَقُولُونَ إِنَّهُ لَمَجْنُونٌ وَ مَا هُوَ إِلَّا ذِکْرٌ لِّلْعَالَمِینَ 🌸🌸 سوره مبارکه قلم ؛ جزء ۲۹ قرآن کریم ؛ آیات ۵۱ و ۵۲
________________________________________

انتشار مطالب فقط با ذکر نام نویسنده بلامانع میباشد(مطالعه تمامی‌مطالب این وب سایت برای عموم رایگان میباشد.)مطالب آموزشی _ پژوهشی این سایت متنوع و ابتدا در زمینه دکترای نانو و میکرو الکترونیک از زیر مجموعه علوم نانو و برق _الکترونیک میباشد. این سایت برای همه مخاطبان با هر سطح از آشنایی به علوم نانو بیولوژی ، نانو شیمی‌، نانو الکترونیک و برق _ الکترونیک میباشد. و علاقه تحقیقی نویسنده بیشتر در زمینه مطالب علوم نانو و میکرو الکترونیک میباشد.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

دیود‌ های سیگنال (Signal Diode) برای کاربردهای فرکانس بالا یا کاربردهای سوئیچینگ

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : توان و درجه جریان دیودهای سیگنال حداقل است - معمولاً به ترتیب 500 و 150 میلی آمپر. دیودهای سیگنال برای کاربردهای فرکانس بالا یا کاربردهای سوئیچینگ که شامل شکل موج پالس کوتاه هستند، بهترین مناسب هستند.

دیودهای تماس نقطه‌‌‌ای در ساخت و ساز کمی‌متفاوت هستند. یک دیود تماس نقطه‌‌‌ای با ایجاد یک اتصال PN بین یک سیم طلا یا تنگستن و یک ماده ژرمانیوم نوع n ساخته می‌شود. سیم طلایی اجازه عبور جریان بالا را از محل اتصال می‌دهد. دیودهای تماس نقطه‌ای برای تشخیص سیگنال‌های فرکانس بالا استفاده می‌شوند، زیرا این دیودها دارای ویژگی مسدود کردن سیگنال‌های DC در هنگام عبور از فرکانس بالا AC هستند.تقریباً همه دیودهای سیگنال یا سیلیکون یا ژرمانیوم هستند اما هر دو نوع از نظر مشخصات کمی‌متفاوت هستند. دیود سیلیکونی مقاومت معکوس بالایی دارد، در حالی که دیود ژرمانیومی‌مقاومت معکوس کمتری دارد. ولتاژ قطع یک دیود سیلیکونی 0.6 تا 0.7 ولت و یک دیود ژرمانیوم 0.2 تا 0.3 ولت است. دیودهای سیلیکونی مقاومت رو به جلو پایین تری دارند که اجازه می‌دهد تا پیک‌های بالایی از جریان رو به جلو و ولتاژ معکوس داشته باشد. نماد دیودهای سیگنال همان دیود عمومی‌است.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

دیود سیگنال (Signal Diode) یک نیمه‌هادی غیر خطی

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

یک دیود سیگنالیک نیمه‌هادی غیر خطی است که اغلب در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود که در آن فرکانس‌های بالا یا جریان‌های کوچک در مدارهای منطقی تلویزیون، رادیو و دیجیتال درگیر هستند. دیودهای سیگنال در مقایسه با دیودهای برق معمولی از نظر اندازه کوچکتر هستند. محل اتصال PN یک دیود سیگنال معمولاً به منظور محافظت از آن در شیشه محصور می‌شود و به طور کلی دارای یک نوار سیاه یا قرمز در یک انتهای بدنه آن است که آن را به عنوان انتهای کاتد ترمینال شناسایی می‌کند. دیودهای سیگنال در مقایسه با دیودهای یکسو کننده جریان و توان کمتری دارند، اما می‌توانند در کاربردهای فرکانس بالا یا در کاربردهای سوئیچینگ و برش که با شکل موج پالس کوتاه مدت سروکار دارند، بهتر عمل کنند.

دیود‌های سیگنال اغلب در کاربرد‌های فرکانس بالا یا در کاربرد‌های سوئیچینگ و برش که با شکل موج‌های پالس کوتاه مدت سروکار دارند، استفاده می‌شوند. دیودهای سیگنال کوچک نیز به عنوان یک سوئیچ در یکسو کننده‌ها، اسنابرها، محدود کننده‌ها و مدارهای شکل دهنده موج یافت می‌شوند. یکی دیگر از کاربردهای دیودهای سیگنال کوچک، ایجاد یک منبع ولتاژ تنظیم شده است که در آن دیودها به صورت سری به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک ولتاژ DC ثابت در سراسر ترکیب دیود ارائه کنند.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

تاثیر ظرفیت دیود سیگنال (Signal Diode) بر مدارهای فرکانس بالا

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : می‌توان ظرفیت دیود سیگنالرا به عنوان ظرفیت دیود برای ذخیره انرژی به شکل بار الکتریکی تعریف کرد.ظرفیت یک دیود سیگنال از لایه تخلیه استفاده می‌کند که در آن محل اتصال pn دیود وجود دارد. این نشان دهنده ویژگی‌های این اتصال است، به عنوان مثال ضخامت اتصال منجر به تعیین ظرفیت اتصال می‌شود.

ظرفیت دیود سیگنالتأثیر مستقیمی‌بر عملکرد مدارهای فرکانس بالا دارد. اینها مدارهای تخصصی هستند که سیگنالهای آنها نسبت به مدارهای معمولی دارای برد بسیار بالایی هستند. این مدارها برای اجرای برنامه‌های اصلی استفاده می‌شوند که فرکانس سیگنال مستقیماً بر عملکرد دستگاه تأثیر می‌گذارد. سیستم‌های مخابراتی نمونه‌های کاملی از چنین کاربرد‌هایی هستند.

پاسخ به فرکانس : ظرفیت دیود سیگنالبر سرعت پاسخ مدار و اجزای آن به فرکانس بالا تأثیر می‌گذارد. در اکثر برنامه‌ها، مکانیزم بازخوردی وجود دارد که به سیگنال‌ها متصل است. دیودهای با ظرفیت بالا قادر به حفظ پاسخ فرکانسی موثر هستند.

به حداقل رساندن تلفات سیگنال‌ها : ظرفیت دیود سیگنالبرای تسهیل مدیریت سیگنال‌ها در مدارهای فرکانس بالا طراحی شده است. سطح فرکانس در چنین مدارهایی آنها را در معرض خطر بالای از دست دادن سیگنال قرار می‌دهد. با انتخاب ظرفیت دیود مناسب می‌توان چنین تلفاتی را به حداقل رساند و در نهایت قابلیت اطمینان مدار را به حداکثر رساند.

عدم تطابق امپدانس : ظرفیت دیود سیگنالهمچنین می‌تواند بر تطابق امپدانس در مدار فرکانس بالا تأثیر بگذارد. عدم تطابق زمانی رخ می‌دهد که فرکانس سیگنال با ظرفیت انرژی دیودها و سایر اجزای الکترونیکی که مدار را تشکیل می‌دهند مطابقت نداشته باشد. عدم تطابق می‌تواند منجر به تضعیف فرکانس شود. برای جلوگیری از این امر، باید دیودی را انتخاب کنید که دارای ظرفیت مناسب باشد.

می‌توان ظرفیت دیود سیگنالرا به عنوان ظرفیت دیود برای ذخیره انرژی به شکل بار الکتریکی تعریف کرد. خب این شبیه ظرفیت خازن‌هاست. ظرفیت یک دیود از لایه تخلیه استفاده می‌کند که در آن محل اتصال pn دیود وجود دارد. این نشان دهنده ویژگی‌های این اتصال است، به عنوان مثال ضخامت اتصال منجر به تعیین ظرفیت اتصال می‌شود. ظرفیت دیود سیگنال تأثیر مستقیمی‌بر عملکرد مدارهای فرکانس بالا دارد. اینها مدارهای تخصصی هستند که سیگنالهای آنها نسبت به مدارهای معمولی دارای برد بسیار بالایی هستند. این مدارها برای اجرای برنامه‌های اصلی استفاده می‌شوند که فرکانس سیگنال مستقیماً بر عملکرد دستگاه تأثیر می‌گذارد. سیستم‌های مخابراتی نمونه‌های کاملی از چنین کاربرد‌هایی هستند.

________________________________________
🌸🌸 وَ إِن یَکَادُ الَّذِینَ کَفَرُوا لَیُزْلِقُونَکَ بِأَبْصَارِهِمْ لَمَّا سَمِعُوا الذِّکْرَ وَ یَقُولُونَ إِنَّهُ لَمَجْنُونٌ وَ مَا هُوَ إِلَّا ذِکْرٌ لِّلْعَالَمِینَ 🌸🌸 سوره مبارکه قلم ؛ جزء ۲۹ قرآن کریم ؛ آیات ۵۱ و ۵۲
________________________________________

انتشار مطالب فقط با ذکر نام نویسنده بلامانع میباشد(مطالعه تمامی‌مطالب این وب سایت برای عموم رایگان میباشد.)مطالب آموزشی _ پژوهشی این سایت متنوع و ابتدا در زمینه دکترای نانو و میکرو الکترونیک از زیر مجموعه علوم نانو و برق _الکترونیک میباشد. این سایت برای همه مخاطبان با هر سطح از آشنایی به علوم نانو بیولوژی ، نانو شیمی‌، نانو الکترونیک و برق _ الکترونیک میباشد. و علاقه تحقیقی نویسنده بیشتر در زمینه مطالب علوم نانو و میکرو الکترونیک میباشد.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

(میزان ظرفیت ) در دیود سیگنال (Signal Diode)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : ظرفیت اتصال یک دیود به عنوان ظرفیت دیود شناخته می‌شود و برای یک فرکانس خاص معمولاً در محدوده (pF یا پیکو فاراد) ارائه می‌شود.

به طور کلی ظرفیت اتصال یک دیود سیگنال ظرفیت متغیر محصولی است که از ویژگی‌های ظرفیت لایه تخلیه استفاده می‌کند.لایه تخلیه در محل اتصال pn دیود زمانی رخ می‌دهد که ولتاژ در جهت معکوس اعمال شود و ضخامت آن متناسب با ولتاژ معکوس متفاوت است.بنابراین، با افزایش ولتاژ معکوس اعمال شده، ظرفیت خازن کاهش می‌یابد. این عملکرد مشابه افزایش فاصله بین دو الکترود خازن است. برعکس، اگر ولتاژ معکوس کم شود، ظرفیت خازن افزایش می‌یابد.از آن برای تنظیم مدارها و غیره استفاده می‌شود. از آنجایی که ویژگی‌های فرکانس با این تغییر ظرفیت تغییر می‌کند، نسبت تغییر ظرفیت بزرگ در مقایسه با یک دیود معمولی مورد نیاز است.

می‌توان ظرفیت دیود سیگنال را به عنوان ظرفیت دیود برای ذخیره انرژی به شکل بار الکتریکی تعریف کرد. خب این شبیه ظرفیت خازن‌هاست. ظرفیت یک دیود از لایه تخلیه استفاده می‌کند که در آن محل اتصال pn دیود وجود دارد. این نشان دهنده ویژگی‌های این اتصال است، به عنوان مثال ضخامت اتصال منجر به تعیین ظرفیت اتصال می‌شود.

ظرفیت دیود سیگنال تأثیر مستقیمی‌بر عملکرد مدارهای فرکانس بالا دارد. اینها مدارهای تخصصی هستند که سیگنالهای آنها نسبت به مدارهای معمولی دارای برد بسیار بالایی هستند. این مدارها برای اجرای برنامه‌های اصلی استفاده می‌شوند که فرکانس سیگنال مستقیماً بر عملکرد دستگاه تأثیر می‌گذارد. سیستم‌های مخابراتی نمونه‌های کاملی از چنین کاربردهایی هستند.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

(ناحیه بایاس رو به جلو ) در دیود سیگنال (Signal Diode)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : در ناحیه بایاس روبه جلو، دیود سیگنال تا زمانی که محدوده ثابتی از ولتاژ اعمال نشود، هدایت نمی‌شود. در اینجا، محدوده ولتاژ جریان را بر اساس ولتاژ مانع آن اتصال PN خاص اجازه می‌دهد. هنگامی‌که سطح ولتاژ اعمال می‌شود از ولتاژ مانع عبور می‌کند، اتصال PN دیود اجازه عبور جریان را از طریق آن می‌دهد. بنابراین رابطه اصلی بین ولتاژ و جریان غیر خطی یا نمایی است. در ناحیه بایاس رو به جلو، هنگامی‌که ولتاژ کمی‌افزایش می‌یابد، جریان جریان به سرعت افزایش می‌یابد.

اگر دیود سیگنال با بایاس معکوس متصل شود، به دلیل عبور حامل‌های بار کوچک از لایه تخلیه و دور شدن از آن، مقدار کمی‌جریان وجود خواهد داشت که به آن جریان نشتی یا جریان اشباع معکوس می‌گویند. و اگر ولتاژ بایاس معکوس اعمال شده بسیار زیاد باشد، حامل‌های بار اقلیتی انرژی کافی برای برخورد و شکافتن پیوندهای کووالانسی برای تولید جفت الکترون-حفره دریافت خواهند کرد. بنابراین این پدیده به عنوان یک شکست شناخته می‌شود. بالاترین ولتاژ معکوس به دیود سیگنال داده می‌شود قبل از اینکه حالت شکست آن به عنوان ولتاژ معکوس پیک یا ولتاژ معکوس پیک نامیده شود.

وقتی دیود سیگنال بایاس رو به جلو هستند، تقریباً مانند دیودهای یکسو کننده استاندارد عمل می‌کنند: آنها یک افت ولتاژ رو به جلو دارند که از «معادله دیود» پیروی می‌کند و حدود 0.7 ولت است. در حالت بایاس معکوس، آنها تا زمانی که ولتاژ اعمال شده به ولتاژ دیود سیگنال برسد یا از آن فراتر نرود، هدایت نمی‌شوند ، در این مرحله دیود قادر به انجام جریان قابل توجهی است و در انجام این کار سعی می‌کند ولتاژ افت شده در آن را محدود کند. (آن نقطه ولتاژ دیود سیگنال )تا زمانی که توان تلف شده توسط این جریان معکوس از حد حرارتی دیود تجاوز نکند، دیود آسیبی نخواهد دید. به همین دلیل، گاهی اوقات از دیود سیگنال به عنوان "دیودهای متعادل" یاد می‌شود.

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک

________________________________________
🌸🌸 وَ إِن یَکَادُ الَّذِینَ کَفَرُوا لَیُزْلِقُونَکَ بِأَبْصَارِهِمْ لَمَّا سَمِعُوا الذِّکْرَ وَ یَقُولُونَ إِنَّهُ لَمَجْنُونٌ وَ مَا هُوَ إِلَّا ذِکْرٌ لِّلْعَالَمِینَ 🌸🌸 سوره مبارکه قلم ؛ جزء ۲۹ قرآن کریم ؛ آیات ۵۱ و ۵۲
________________________________________

انتشار مطالب فقط با ذکر نام نویسنده بلامانع میباشد(مطالعه تمامی‌مطالب این وب سایت برای عموم رایگان میباشد.)مطالب آموزشی _ پژوهشی این سایت متنوع و ابتدا در زمینه دکترای نانو و میکرو الکترونیک از زیر مجموعه علوم نانو و برق _الکترونیک میباشد. این سایت برای همه مخاطبان با هر سطح از آشنایی به علوم نانو بیولوژی ، نانو شیمی‌، نانو الکترونیک و برق _ الکترونیک میباشد. و علاقه تحقیقی نویسنده بیشتر در زمینه مطالب علوم نانو و میکرو الکترونیک میباشد.

_ بخش دیود سیگنال «دیود پَسیو شده شیشه ‌ای»

( حداکثر دمای عملیاتی ) در دیود سیگنال (Signal Diode)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته : حداکثر دمای کارکرد دمای محل اتصال است و با اتلاف توان دیود مرتبط است. دمای اتصال عمدتاً به دمای محیط و جریان رو به جلو بستگی دارد. این دو عامل دمای کار دیود و دمای محل اتصال دیود را افزایش می‌دهند. حداکثر دمای عملکرد دیود سیگنال 25oC یا 70oC است.

در ساختار (دیود سیگنال) این به پایداری حرارتی دیود مربوط می‌شود و اتصال PN دیود به دلیل جریان جریان گرم می‌شود. افزایش دما می‌تواند آناتومی‌دیود را بدتر کند و باید با در نظر گرفتن حداکثر دمای عملیاتیعلاوه بر اتلاف توان و جریان رو به جلو از آن جلوگیری کرد. رتبه‌بندی‌های دیود سیگنال معمولاً در دماهای مختلف محیطی داده می‌شوند، زیرا نقش حیاتی در پایداری دیود دارند.

در ساختار (دیود سیگنال) هنگامی‌که یک سیگنال متناوب (سینوسی) به یک دیود سیگنال اعمال می‌شود، آنگاه حالت خود را بین نواحی جلو (روشن) و معکوس (خاموش) تغییر می‌دهد. این به طور موثر باعث می‌شود که دیود سیگنال در نیم چرخه اول هدایت شود و در نیم چرخه دوم هدایت نشود. حالات دیودها در بایاس رو به جلو و معکوس است. دیود سیگنال به عنوان یکسو کننده فقط در مدارهای کم توان و برای مدارهای با توان بالا از یکسو کننده یا دیود قدرت استفاده می‌شود.