PN接合ダイオードのニー電圧とは

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PN接合ダイオード は非線形成分であり、2つの接合、つまりP接合とN接合で構成され、電子や正孔のように多数派と少数派の電荷キャリアが存在します。としても知られています 半導体 ダイオードまたはPN接合ダイオード。このダイオードには、アノードとカソードの2つの端子があり、p型半導体はアノード(正の電圧)で、N型半導体はカソード(負の電圧)です。ダイオードを流れる電流は、高抵抗で別の方向に反対するため、一方向にのみ流れます。この記事では、 ダイオードのニー電圧はいくつですか とその特性。

ニーボルテージとは?

のフォワード特性で ダイオード 電圧が印加されると、接合は急速に増加し始めます。これはニー電圧として知られており、これの別名は電圧でカットされています。




ダイオードの順方向特性では、グラフ表示に気付くと、伝導が急速に増加し始めますが、技術的にはカットイン電圧として知られています。これについては以下で説明します。

PN接合ダイオードの特性

PN接合ダイオードVIの特性は、ダイオード内の電流の流れとダイオードの2つの端子間の印加電圧の間の曲線にすぎません。ダイオードの特性は、順方向特性と逆方向特性のように2つの区分に分かれています。



ニー電圧

ニー電圧

フォワード特性

転送バイアスのダイオード配置を以下に示します。この回路を使用することにより、順方向バイアス特性を得ることができます。順バイアス接続は、p接合を正端子に接続し、N接合を負端子に接続することによって行うことができます。 バッテリー 。この配置では、多数電荷キャリアは正孔であり、少数電荷キャリアは電子です。

PN接合ダイオードがバッテリを使用して転送バイアスで接続されている場合、P接合はバッテリの+ ve端子に接続され、N接合はバッテリの–ve端子に接続されます。この配置は、ダイオードの順方向バイアスと呼ばれます。この種の配置では、ダイオードはオームの範囲内で順方向抵抗が小さいため、短絡として機能します。これは、このバイアスでは電流の流れが非常に簡単であることを意味します。


上記のダイオードの特性では、ダイオードの両端の電圧が増加すると、電流が増加します。グラフでわかるように、ダイオード電流は設定値まで非常に小さいです。電圧は障壁電位に向かって交差し、ダイオード電流は急速に上昇し、ダイオードは大きく機能します。電流の流れが増加するこのバリア電圧は、ニー電圧として知られています。 「Si」ダイオードのニー電圧値は0.7ボルトで、「Ge」ダイオードのニー電圧値は0.3になります。

膝電圧式

ザ・ ctのニーポイント電圧 次の式を使用して計算できます。

Vkp = K * If / CTR x(RCT + RL + RR)

どこ、

K =定数、通常は2.0と見なされます

Vkp =最小ニーポイント電圧

If =アンペアの位置での最大故障電流

CTR = CT比

RCT = CTの2次巻線抵抗(オーム)

RL =オーム単位の双方向リード抵抗

RR =オーム単位のリレー負荷

ツェナーダイオードのニー電圧

の順方向バイアスで ツェナーダイオード 、アノード端子の電圧がカソードのニー電圧(しきい値電圧)よりも高くなると、電流が流れます。電流はアノードからカソードに流れます。ただし、このダイオードは、順方向バイアスの場合は短絡、逆方向バイアスの場合は開回路と見なされます。実際には、ダイオードが順方向バイアスの場合、外部回路が命令するときに同じ量の電流を実行し、内部抵抗を変更して、ダイオードの両端の電圧降下が常に0.7Vになるようにします。

ニー電圧とブレークダウン電圧の違い

ニー電圧とブレークダウン電圧の主な違いは次のとおりです。

PN接合中の電流の流れが急速に増加し始める順方向電圧は、ニー電圧として知られています。この電圧は、カットイン電圧とも呼ばれます。この電圧は、PN接合が電流に害を与えることなく動作できる最小の逆電圧です。

これは、PN接合ダイオードの伝導が急速に上昇し始める曲線の順方向バイアス内の位置です。

ダイオードのブレークダウン電圧は、ダイオードを逆方向に動作させるために使用される最小の逆方向電圧として定義できます。絶縁破壊電圧は、最高の逆電圧を表すダイオードの係数です。この電圧は、ダイオードの電流の指数関数的な上昇に影響を与えることなく使用できます。

シリコンとゲルマニウムの膝電圧

シリコンとゲルマニウムのニー電圧値には、次のものが含まれます。

シリコン(Si)ダイオードは0.7Vです

ゲルマニウム (Ge)ダイオードは0.3Vです

LEDのニー電圧

一度 発光ダイオード が順方向バイアスの外部電圧に接続されている場合、PN接合の両端のポテンシャル障壁の高さが減少します。この正確な電圧は、LEDのニー電圧として知られています。この電圧に達すると、電流が流れる可能性がありますが、電圧は変化しません。

したがって、これはすべて膝についてです 電圧 とブレークダウン電圧の差。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、技術情報に関するご質問は、以下のコメントセクションにコメントしてフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、 グラフから膝電圧を見つける方法