دیود

صفحه 1:
ديود دکتر سعید شیری فصل سوم از: ] کتاب(/0100۲00۵0/۵۲۵0 ج/ت 01000/۲۳۵ Gedral Gavi: 

صفحه 2:
۶ امعدمه © اغلب مداراتی که در فصول قبل با تقويت كننده ها ساختيم بصورت خطى عمل ميكردند. ولى در كاربردهاى زيادى وجود دارند كه فقط توسط مدارات غير خطى قابل يباده سازى هستند. برای مثال تولید سیگنال ‏ از يك منبع تغذيه سينوسى و يا مدارات منطقى و حافظه ها »در اين فصل به بررسى ساده ترين المان غير خطى يعنى ديود مييردازيم. ‎٩‏ دیود همانند مقاومت یک المان دوترمینالی است اما یک مشخصه غیر خطی دارد. 

صفحه 3:
دیود ايده آل © ديود داراى دو ترمينال آنود(مثيت) و كاتد (منفى) است: * اگر ولتاژ اعمالی به آند از كاتد باشد ديود در كرايش بوده و جریان ازآن عبور خواهد کرد. * اگر ولتاژ اعمالی به آند کمتر از کاند باشد دیود در گرایش معکوس بوده و بصورت قطع عمل کر ‎Anode Cathode‏ ۳ وت 1 1 لم ‎Forward bias -—~‏ v<0>i=0 Laker (by 7 @ Figure 3.1 The ideal diode: (a) diode circuit symbol; (b) 1-v characteristic; (e) equivalent circuit in the reverse direction; (d) equivalent circuit in the forward direction. 

صفحه 4:
** امحافظت از دیود ‎٩‏ در عمل باید توسط مدارات جانبی جریان عبوری از دیود را وقتی که در حال هدایت است و همچنین مقدار ولتاژ معکوسی كه هنكام كرايش معکوس دردو سر آن میافتد را محدود کرد وگرنه دیود آسیب خواهد دید. ‎+0۷ +10 V ‏مد مدر ‎oma‏ حص ور چون جریان قطع است کل ‎OD Fahy‏ . م۵ ‎ov‏ ‏ولت روى ديود ميافتد. ‎Figure 3.2 The two modes of operation of ideal diodes and the use of an external circuit to limit ‘the forward current (a) and the reverse voltage (b). 

صفحه 5:
یکسوساز دیودی یکی از کاربردهای اصلی دیود در مدارات ‎Saul (revtPier) Sls pS‏ یک مدار ساده یکسوساز مطابق شکل زیر از یک دیود و یک مقاومت ساخته ميشود. اگر به این مدار ولتاژ سینوسی اعمال شود. در طول سیکل مثبت دیود هدایت کرده و جریان را عبور میدهد. در سیکل منفی ولتاز؛ دیود در گرایش منفی قرار گرفته و جریان را عبور نخواهد داد. Figure 3.3 (a) Rectifier circult. () Input waveform. (¢) Equivalent circuit, ‏مقدار متوسط خروجی صفرنبوته و‎ when v;= 0. (d) Equivalent circuit when v, (0. (e) Output waveform. ‏دارای مقداری (06) خواهد بود.‎ 

صفحه 6:
‎٩‏ مدار شکل زیر برای شارژ یک باتری 10) ولت استفاده ميشود. اگر منبع سیگنال یک ولتاژ سینوسی با مقدار پیک “©© ولت باشدء مشخص کنید دیود چه مقدار از هر سیکل در حال هدایت است. همچنین مقدار حداکثر جریان عبوری و ولتاژ معکوس آنرا مشخص کنید. ‎100.0 = ‎~*~ a ‎ ‎Figure 3.4 Circuit and waveforms for Example 3.1 

صفحه 7:
أ پاسخ ‎٩‏ دیود وقتی هدایت میکند که ولتاژ دو سرآن مثبت باشد یعنی عرر از 65 ولت بیشتر باشد. لذا زاویه هدایت عبارت است از ‎cos@ = 12 —- ۴‏ 24 ‎٩‏ در نتیجه دیود باندازه 480 درجه هدایت خواهد کرد. © مقدار حداکثر جریان: ‎24-12 ‎1, = 24-2 Xo, ‏2د - ‎ae‏ ‏© مقدار حداكثر ولتاز معكوس: ‎24+ 12 - 7 ‎ 

صفحه 8:
كيت دیودی ‎٩‏ با استفاده از دیود و مقاومت میتوان برخی از مدارات منطقی را پیاده سازی نمود: ‎+5۷ ‎up ‎R ‎ue 1 < v4 Y=A-B-C R Uy ۷ ‎(a) (b) ‎ ‎Figure 3.5 Diode logic gates: (a) OR gate; (b) AND gate (in a positive-logic system), 

صفحه 9:
9 با فرض ایده آل بودن دیودها مقدار جریان 1 و ولتاژ 0 را برای هر یک از مدارات زیربدست آورید. 5 ۷ tora ۳ 10۷ Figure 3.6 Circuits for Example 3.2. 

صفحه 10:
پاسخ 9 اگر فرض کنیم هر دو دیود در حال هدایت باشند» برای مدار ه داریم: ‎Ve=0 V=0.‏ _ 10-0 © در نقطه () خواهیمداشت: ‎Ip = GS = ۵‏ ‎mA —— Thos D, is conducting as originally assumed‏ [ -7 — (10-)-0 - وب 5 @ برای مدار ما اگر فرض کنیم هر دو دیود در حال هدایت هستند. خواهیمداشت: 10-0 ‏هرح ندج ۳3۳ (زنم -0 10 ‏© در نتيجه بايد فرض را عوض کنیم: . ‎Dyis off and D, ison‏ ‎=133mA Vy = -10+10x 133 - +317‏ ی < مرا ‎T=Oand V=3.3 V‏ ‎our original assumption is not correct 

صفحه 11:
525 مشخصات دیود واقعی یکی از دیودهای مهم مورد استفاده دیود پیوندی ساخته شده از سیلیکون است. ‎٩‏ مشخصه ولتاژ-جریان اين دیود دارای 2 قسمت است: ‎1. The forwvard-bias region, determined by v>0 2, The reverse-bias region, determined by v< 0 3. The breakdown region, determined by 0< Voy ‎ ‎Figure 3.8 The diode i-v relationship wi Figure 3.8 The diode i-v relationship with some scales expanded and others compressed in 

صفحه 12:
ناحیه گرایش مستقیم © وقتی که ولتاژ دو سر دیود مثبت باشد دیود وارد ناحیه گرایش مستقیم شده و جریان زیر از آن عبور میکند: 7 ۲ ‎he ™r_ 1)‏ ‎٩‏ در اين رابطه مقدار ج41 که جریان اشباع نامیده میشود در یک درجه حرارت ثابت مقداری ثابت خواهد بود ( در حدم ‎(to‏ 2 55 + هی ود 5 مقدار ۳/) که ولتاژ حرارتى ناميده ميشود از رابطه زير بدست ميايد: ان 3 مان ‎=Boltzmann’s constant = 1.38 x 103 joules/kelvin‏ ,“4 ‎T= the absolute temperature in kelvins = 273 + temperature in °C‏ q= the magnitude of electronic charge = 1.60 x 10°? coulomb V, = 25 mV at room temperature. 

صفحه 13:
ناحیه گرایش مستقیم * اگر جریان دیود باندازه کافی بزرگ باشد ,و << ۶ میتوان رابطه جریان را بصورت زیر نوشت: ‎free Teg‏ ‎sie aye ۳۹‏ 2 ‎٩‏ در نتیجه ولتاژ دو سر دیود بصورت زیر خواهد بود: © وقتى كه ولتاژ دو سردیود کمتر از 0.0) ولت باشد» جریان دیود بسیارکم خواهد بود. ‎cut-in voltagey:)‏ نامیده میشود. ‎٩‏ بخاطر رابطه نمائی بین ولتاژ و جریان با افزایش جریان ورودی ولتاژ در محدوده 0.0-0.6 باقی خواهد ماند. ‏۶ در نتیجه برای دیودی که در حال هدایت است میتوان فرض کرد که ولتاژ .0 در دو سر آن افت خواهد نمود. 

صفحه 14:
ناحیه گرایش معکوس © وقتی که ولتاژدوسردیود معکوس شود دیود وارد ناحیه گرایش معکوس ميشود. اگر این ولتاژ منفی چندین بار از ۲2۵57۷ کوچکتر باشد مقدار جریان معکوس را میتوان بصورت زیر تقریب زد: ولت ‏ | * بعبارت دیگر جریان گرایش معکوس ثابت و برابر با جریان اشباع میباشد. البته در عمل مقدار آن از جریان ح1 خیلی بیشتر خواهد بود. 

صفحه 15:
* وقتی که ولتاژ معکوس دو سر دیود از مقدار مشخضی که مقدار شکست تاميده ميشؤد تجاوز کند دیود وارد ناحیه شکست ميشود. * در اين ناحیه جریان بشدت زیاد میشود در حالیکه ولتاژ متناسب با آن فقط اندکی اضافه میشود. * اگر اتلاف حرارتی دیود کنترل شود قرار گرفتن در اين ناحيه مخرب نخواهد بود. © از اين خاصيت براى تنظيم ولتاز استفاده ميشود. 

صفحه 16:
© برای آنالیز دقیق دیود در یک مدار از مدل نمائی استفاده ميشود. این مدل غیر خطی و برای استفاده مشکل است. © درمدار شکل مقابل با فرض اينکه رم() از 0.) بیشترباشد تا اينكه ديود در حال هدادت قر ار كبردء جريان ديود از رابطه Vp/n¥, زیر بدست می آید. ‎Ip = Ise‏ ‎Var‏ ‏# از طرفی این جریان برابر است با: ‎be‏ ‏در اين دومعادله دو مجهول وجود دارد كه به د م دوطریق گرافیکی و تکراری قابل حل است. ۳ ‎Ww‏ 521 روآ 

صفحه 17:
رسم میشوند. محل تلاقی اين دو نمودار راه حل مسئله خواهد بود. i Veo ‏محل تلاقی نقطه کار‎ R Diode characteristic ‏نامیده میشود و خط رسم‎ ‏شده خط بار نامیده‎ ‏ميشود. 0و‎ ng point) Load line — 2 Yop ou Figure 3.11 Graphical analysis of the circuit in Fig. 3.10 using the exponential diode model. 

صفحه 18:
:8 حل به روش تکرار © ياسخ معالات فوق را میتوان به روش تکرار حل نمود. ‎٩‏ متال ‎Sie‏ در شکل قبل مقدار ,«9عمم) و 3<206) اهم باشد و همچنین اگر جریان دیود در ولتاژ 0.2) برابر با ‎AeA‏ بوده و افت ولتاژی برابر با :0.0 در هر دهه از تغيير جريان داشته ‎«adh‏ مقدار م1" و ود) را مشخص کنید. ‎ 

صفحه 19:
با فرض 2)0.۳,() خواهیمداشت = Vop=Vo ‏موه 3-07 دی‎ R 1 ۷-۷ ۶ 22 ‏سپس با استفاده از رابطه‎ ٩ 1 وجايكزين كردن مقادير 2.31-0.157 2 شط 4.3 - وا فصة بحم 1 -,1,لا 0.7 - خواهیمداشت: ۷ 0.763 < و۷ ۰ اف ا ا عق ‎A‏ 4 ۰ با استفاده از اين مقدار جديد براى ولتاز ديود و تكرار روش فوق داريم: 67 - تقزم روب وووه - ررد حم تجوه - ‎p= S918‏ با تکرار بیشتر مقادیر فوق تغییر چندانی نخواهند نمود: 17 0.762 - و۷ 200 19۸ 4237 - 

صفحه 20:
آنالیز سریع ۶ در مواقع زيادى آنالیز دقیق به روش تکراری بسیار وقت گیر خواهد بود. در چنین مواقعی میتوان از یک روش سریع اما با دفت کمتری استفاده کرده و پس از ارزیابی در صورت نیاز به آنالیز دقیق پرداخت. & یک راه حل تقریب زدن مشخصه دیود با یک نمودار خطی است. این مشخصه را میتوان با دو خط یکی با شیب صفر و دیگری با شیب 0/م, تقریب زد. ۸ «may Straight line B Slope = 7 5 7 Straight line A 1 02 07 060۵ 7 0 up OW) 

صفحه 21:
‎For the particular example shown, Veo = 0.65 V and rp,‏ وول كوه ,0 < وا ‎tp 2 Vino‏ ۵ /(و و۷ -وت) < وا ‎209 ‎٩‏ چنین مدلی را میتوان با ترکیب یک دیود ایده آل و یک مقاومت نشان داد: وات ‎۸ ‎۳ Ideal 1 Vo. ‎ 

صفحه 22:
مثال ‎٩‏ مثال قبل را به روش تقریب خطی دیود حل کنید. * از مقادیر زیر استفاده نمائید: 2 20 = ‎Voy = 0.65 V, rp‏ ‎ ‏وتوا+ وول > ولا ‎= 0.65 +4.26 x 0.02 = 0.735 V ‎ ‎ ‎Pree O. The vrena oP Or .0 uA br de raphe wth wpm ‏وص‎ wl oP Oe, 2.0 

صفحه 23:
© یک مدل بسیار ساده تر که در شکل زیر نشان داده شده است» مشخصه دیود ایده آل را با دو خط جایگزین میکند: یکی با شیب صفر و دیگری با شیب بینهایت. اين مدل شبيه به مدل ايده آل است با اين تفاوت كه در حالت كرايش مستقيم افت ولتازى برابر با .02-00 ولت در دو سر ديود در نظر ميكيرد. 00 | | Line ‏اج‎ | | [_tvericaly COT للللللا 1۳۸ (borizonal) 0 02 04 ۷ ‎verted stake (0)‏ © مسومل لمعي ماعط جل ‎he oretntvchegriboy worth cP‏ ل طعي 9.09 سما ‎Pastronn rma: Obmrve bt hr shone wl rey Ow wih £0.40 wer be ore‏ سا موی بلس لا ‏8ك ‎oo OD‏ 0ج جر ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 24:
: امثال ۶ مثال قبل را با مدل افت ولتاژ ثابت حل کنید. ۷ 2 و۷ ip ip ‏جد‎ ‏دلج‎ Vp = 0.7 V: MZ Ideal U 8 ea ‏اس‎ ‎9 ‏ل‎ ‎(a) (b) امعد و لطععي حل عدي ‎webiste tel brulee ele‏ ی ۱۳ 

صفحه 25:
‎٩‏ در برخی کاربردها دیود بایاس میشود تا در یک نقطه کار عل قرار بگیرد و سپس یک مقدار ی کوچک به آن اضافه میشود. ‏© در جنين مواقعی معمولا از مدل افت ولتاژ ثابت استفاده میشود تا نقطه کار دیود مشخص گردد سپس مشخصه دیود با خطی که شیب آن در نقطه کار از روی منحنی بدست میأید تقریب زده ‎ce 

صفحه 26:
دی ین تس ی بیان کین لسن بیتی عل مدل ‎Sew ON? Oualpevest be tole vibes well: One‏ 

صفحه 27:
Correspondingly. the total instantaneous diode current £p(0 will be is = eo aw Substituting for vp from Ea. (3.10) gives Lec) = tga ONDE which can be rowritzon fn) = Tye Using Ba. (3.2) we obtain in) = pe ‏هر‎ Now If the amplitude of the signal ‏مایت‎ is kept sufficiently ۳ ‏دی‎ ‎then we may expand the exponential of iq. (3.12) in a series and truncate the series after the St two terms to Obiain the approximate expression, مر )+1 ‎tol‏ - هام 3 This is the small-signal approximation. I is valid for signals whose amplitudes are smaller T (see Eq. 3.13 and recall that Vp than about 10 mV for the case = 2 aml mW for تراک ‎From Big. (3,14) we have‏ ‎eis,‏ “Tas, superimposed on the de current Jn. We have a signal current Component directly pro- portional to the by = Tot te G16) an ee ean ‎relnting the signal current i t0 the signal voltage wy has the dimensions of con-‏ یب ‎ductance, mhos (3). und is called the diode small-signal conductance. The inverse of dis‏ ‎Parameter is the diode small-signal resistance, or Incremental resistance, fy.‏ ‎nV ‎ram easy ‎Note that the value of 7, is inversely proportionall to the bias current Zo. 

صفحه 28:
استفاده از افت ولتاژ مستقیم دیود برای تنظیم ‎SAL 2:‏ © تنظيم کننده ولتاژ (رگولاتور) مداری است که یک مقدار ولتاژ -ك ثابت بین دو ترمینال آن برقرار میکند. اين ولتاژ بايد علیر غم تغییرات در جریانی که بار از ترمینال تنظیم کننده ولتاژ میکشد و همچنین در صورت تغییر ولتاژ ورودی به تنظیم کننده ولتاژ» ثابت بماند. ۶ از آنجائیکه در حالیکه علیرغم تغییرات زیاد در جریان دیود در حالت گرايش مستقیم ولتاژ دوسرآن تقریبا در مقدار 0.2) ولت ثابت باقی میماند؛ میتوان از دیود بعنوان یک رگولاتور ساده استفاده نمود. 

صفحه 29:
۶ در مدار شکل زیرولتاژ تغذیه دارای مقدار عل برابر با 40 ولت و یک ولتاژ سینوسی با پیک )ولت است. با فرض ‎and n=2‏ اجه شا اه ‎0.7-V drop‏ مقدار تغییر در ولتاژ دوسر دیودچقدر است؟ (a) Figure 3.18 (a) Circuit for Example 3.6 

صفحه 30:
‎osama vk OO=O0.7 vale‏ = تس ‎ ‎ ‏»در اين نقطه مقاومت دیود برابر است با ‎pa Wr. 2X25 _ sag q‏ ۰ 09 بو ۶۲ ۶ با استفاده از مدل سیگنال كوجك ديود 3 10۷ داریم: : | ‎Ke — ss ug (peak) = "Ran‏ 0.0538 + ‎o+00533 = 225m‏ = + ‏ملاحظه میشود که تغییرات ولتاژ دو سر ‏دیود علیرغم 4 ولت تغييرات در ولتاژ منبع ‎ial gS any‏ = = سح ‎(b) 0‏ ‎Figure 3.18 (b) Circuit for calculating the de operating point. (¢) Small-signal equivalent circuit, 

صفحه 31:
# در مدار شکل زیر با سری کردن 9 دیود میتوان به افت 6 ولت رسید. اگر ولتاژ منبع 40 درصد تغیبرات داشته :: (سری کردن چند دیود برای افت ولتاژ بیشتر ار باشد مقدار تغييرات ولتاز لهم برابر است با: جریان دیود ها: ‎7.9mA‏ = 2x مقدار مقاومت هر دیود: ,63.0 = 79 اين مقاومت ها بأ هم سری میتوند. < 37, 18599 مقدار تغییرات سیگنال کوچک برابر است با: 0.0189 Avy = 2, = 2 2 371 ‏اس‎ ‎> 0019+ = 71 V 10+1V A noel Lava dis ۸ - ۵ ‏سم مه‎ ۸, ۵ 

صفحه 32:
:: (سری کردن چند دیود برای افت ولتاژ بیشتر *با وصل کردن بار ‎)٩۱‏ اين مقاومت جریانی برابر با تق 2 ).0 خواهد کشید که جریان دیود ها را به همین مقدار کاهش خواهد داد. * اینکار باعث میشود تا ولتاژ سم نیز بصورت زیر تغییر کند: 10۱۷ ۸ Aug = -2.1Xr = -2.1x 18.9 = -39.7 mV gn - 14 ‏سهم هر دیود از افت ولتاژ برابر با 09.074 است‎ ‏که باعث میشود تا فرض سیگنال کوچک دیگر درست‎ نباشد. وى مه در اینصورت باید از آنالیز مدل نمائی استفاده نمود که 4 ١ ۸, ۵ 55 a 1 مقدار تغيير ولتاز را بصورت زير بدست : مب و تفاوت چندانی ندارد. Avg = -35.5 mV, 

صفحه 33:
© شيب تند جريان در ناحيه شكست ديود و تغيير بسيار كم ولتاز در اين ناحيه باعث ميشود تا بتوان از ديود در ناحيه شكست بعنوان رگولاتور ولتاژ استفاده نمود. ‎٩‏ دیود زنر دیودی است که طراحی شده تا در ناحیه شکست کار کند. ‏# در کار بردهای معمولی اين دیود کاتد به ولتاژ بالاتری نسبت ‏به آند وصل میشود در نتیجه جریانی مطابق شکل از آن عبور ‏خواهد کرد. + | ‎Vz ‎ ‎Pree 2.20 Orea syrobel Por carer tee 

صفحه 34:
Ai ‏مطابق منحنی ولتاژ-جربان دیود»‎ ٩ Des Oo aa ی ميشودء اين منحنی تقریبا بصورت یک خط راست در می آید. © معمولاهردیود زنر برای یک ولتاژ بخصوص طراحی میشود. مثلا دیودزنر ۵.0 در ولتاژ معکوس 0.0 ولت جریان وس ۱ ۱ معکوس 000-9 را از خود 8 عبور خواهد داد. با تغییر جریان ‎wed a‏ مقدار ولتاژ دوسردیودنیز تغییر | خواهد نمود. ‎AV = ral‏ 6 ۵۷ arr 

صفحه 35:
© مدل دیود در ناحیه شکست در شکل مقابل آورده شده است: Iz a ‏مقاومت سر مقاومت دیود زنر درنقطه کار است که معمولا‎ ٩ ‏بسیار کم و در حد چنداهم است.‎ * ‏ولثاا حن معمولا در حد جند.ولت تا چند ضد ولت در نظر ماس‎ ٩ Ve ‏گرفته ميشود.‎ ‏برای هر دیود زنر مقدار توانی که میتواند تلف کند توسط‎ * ‏سازنده تعیین میشود.‎ لخ ۶ مدل دیود درناحیه شکست بصورت ‎Vz = Vag try‏ است. مر) معمولا نزدیک به 2() است. Figure 3.22 Model for the zener diode. 

صفحه 36:
* در شکل زیر 02۸ 2 پا ۵0۵ ,62 20 رش 5 را ۵ 68۷ © مقدار »() در حالت بی باری چقدر است. vt (10+ 1V) = 0.5 kO ۳ Q Dice Requtatio ‏مقدار‎ ۶ ‏چقدر است.‎ )۸۷ ۵/۵ GQ Load ‏مقدار »ول‎ ۶ 69 تغییرات ولتاژ در اثر اتصال باری که 769) جریان میکشد چقدر است. © مقدار م<) برای بارهای 2.86) , 06 اهم چقدر است. ۶ مقدار حداقل راچ) برای اينکه دیود درناحیه زنر باقی بمانک چقدر است؟ ۳ Figure 3.23 (a) Circuit for Example 3.8, 

صفحه 37:
1 با قراردادن مقادیر فوق در رابطه ۲,۶ +۲۷2۵ > 2 مقدار جريان در حلك بم باری: ‎mA‏ 6.35 = ۳ 0 = Vz0tIzrs = 6.7 +635 x 0.02 = 6.83 V je ‏داریم:‎ oe ‏برای تغییر +-00 در ولتاژ‎ ٩ 2 دع شح ياغ تكد ۸۷ - و۵۷ ‎BBS mV‏ - ووو 21 اليج 41 + 0 ‎Line regulation = 38,5 mV/V sae‏ Figure 3.23 (b) The circuit with the zener diode replaced with its equivalent circuit model. 

صفحه 38:
:: پاسخ © وقتی که بار جریان 9 را بکشد جریان زنر به همین اندازه کم خواهد شد. ‎AVo = r,AL,= 20%-1 = 20 my‏ Load regulation = 4V2 = ‏حسام وو‎ 27 © برای بار 0 مقدار تقریبی جریان برابر است با هم 1۵-34 ۷/2 6.6 این جریان از دیودکم میشود لذا: ‎20X-3.4 = -68 mV‏ ع ره« - م۵۷ Figure 3.23 (b) The circuit with the zener diode replaced with its equivalent circuit model. 

صفحه 39:
برای مقاومت 6.() کیلو اهم مقدار جریان برابر است با: ‎mA‏ 13.6 =6.8/0.5 = اما اين امکان پذیرنیست زیرا جریان ‎٩‏ برابربا 60.6۳0 است. در اینصورت زنر قطع بوده و مقدار ولتاژ برابر خواهد بود با: و کل 0 ما۷ و۷ 7:6 70505 = 5% -_ 0 — برای اينکه زنر در حالت شکست باقی بماند باید جریان آن از 4220.0 و ولتاژ آن از ©6. 02-6 كمتر نشود. در كمترين مقدار ولتاز منبع مقدار جريان © برابر است با 46۸ < 9-67(/0.5) در نتیجه مقدار جریان بار برابر است با هه 46-02-44 ودر آخر ما و 9 < رو 44 

صفحه 40:
مدارات یکسو ساز ‎٩‏ اصلی ترین کاربرد دیود درمدارات یکسوساز است. ‏* در اين مدار با استفاده از یک ترانسفورمر برق شهر تا حد لازم کاهش داده میشود. نسبت کاهش ممکن است در حدود 19:0 نیز باشد. ‎٩‏ ثرانسفورمر علاوه بر کاهش ولتاز؛ مدارات دو طرف را از لحاظط الکتریکی نیز عایق میکند که خطر برق گرفتگی در طرف مصرف کننذه را کاهش میدهد. ‎ ‎transformer 0 ‎re‏ ۱ +36" ماع ‎aa ۷ Diode 5 Voltage‏ ‎Load‏ "|| امام ‎Filter‏ و * موه ‎(row) bo bo ‎Figure 3.24 Block diagram of a de power supply. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 41:
مدارات یکسو ساز ‎٩‏ خروجی ترانسفورمر به یک مدار یکسوساز دیودی وصل میشود که ولتاژ 9) را به سل تبدیل میکند. ‏* اگرچه خروحی یکسوساز دیودی ‎Gaul do‏ اما دارای نوسان زیادی است. که برای مدارات الکترونیکی مناسب نیست. برای کاهش این نوسان از یک مدار فیلتر استفاده میشود. ‏* معمولا خروجی فیلثر دارای نوسان اندکی خواهدبود که عام نامیده ميشود. برای حذف آن از یک مدار رگولاتور استفاده میشود. ‏ی ‎ac line 5 + ۲‏ * ‎é Diode 5 Voltage‏ ۳ سما إد | ماي ‎ier‏ | + وج ‎L‏ = ¥ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎Figure 3.24 Block diagram of a de power supply. ‎ ‎ 

صفحه 42:
Ot: epi éa Ideal Vy rp © يكسوساز نيم موج جریان را برای نصف سیکل , م ‎Law‏ 1 | موج ورودى هدايت ميكند. : 4 0 1 م۷ > ,0=% 0" welt yn Pol Vo = Us ~Vig Rare ‏رب‎ %2¥o0 Figure 3.25 (a) Half-wave rectifier. (b) Equivalent circuit of the half-wave rectifier with the diode replaced with its battery-plus-resistance model. (¢) Transfer characteristic of the rectifier circuit, (4) Input and output waveforms, assuming that 1, ! R. 

صفحه 43:
یکسوساز تمام موج این آمدار در هر دو نیمه موج سینوسی هدایت میکند. برای ایجاد ولتاژ سل باید جریان سیکل منفی تغییر علامت داده شود. در اين مدار از ترانسفورمری استفاده ميشود که طوری پیچیده شده است تا دو خروجی یکسان تولید وقتی که ورودی مثبت است هر دو سیگنال خروجی ترانسفورمر مثبت در نتیجه 00) هدایت کرده و 8 قطع خواهد بود. در اینحلت جریان 00) همنند ۱ 7 یک یکسوساز نیم موج وارد بار میشود. / وقتی که ورودی متفی میشود هر دو سیگنال خروجی , ترانسفورمرنیز منفی ۵ نت .ه در نتیجه 06) هدایت کرده و 020 قطع خواهد بود. در اینحالت جریان 00) وارد بار ميشود. توجه شود که جریان بار در هر دو حالت در جهت جریان داشته و ازطریق مقاومت بار وارد ترانسفورمر میشود. Figure 3.26 Full-wave rectifier utilizing a transformer with a center-tapped secondary winding (a) circuit; (b) transfer characteristic assuming a constant-voltage-drop model for the diodes; 

صفحه 44:
یکسوساز تمام موج oa ‏رن ل‎ eis ne: ‏باشد؛ در اینصورت منحتی مشخصه تبدیل یکسوساز تمام موج بصورت‎ OD ‏ی‎ ‎۱ * برای پیدا کردن (۳16) ( حداکثرولتا که ولتاز کاند 06) برابر ‎Oe eee aay a‏ ۰ ۶ لذا ولتاژ معکوس 020 براید ‏ . (ون +ون) خواهد شاه ماحالمم آن برابز ات باد سس ‎Up is at its peak value of (V,— Vp) a‏ ‎iyi atits peak value of V, ۱‏ PIV =2V,-Vp 

صفحه 45:
‎٩‏ یک مدار دیگر برای یکسوساز تمام موج مدار پل است که در آن بجای یک ترانسفورمر با سروسط از یک ترانسفورمر معمولی استفاده میشود. اما در مقابل به “6 دیود نیاز دارد. ‎ ‎Figure 3.27 The bridge rectifier: (a) circuit, (b) input and output waveforms. 

صفحه 46:
* در سیکل مثبت ورودی <د) نیز مثبت بوده و 00) هدایت کرده و جریان را از طریق ‎)٩‏ و 08 عبور میدهد. در اين حالت 26,۶ قطع خواهند بود. © چون دو دیود درمسیر جریان قرار دارند خروجی به اندازه افت دو دیود از عر) کمتر خواهد بود. Positive Cycle 

صفحه 47:
Negative Cycle ‎adie Ss 2 ©‏ ورودى؛ 05) نيز منفى 5033 ‎DO‏ ر هدایت کرده و جریان را از طریق © و “000 عبور 2 میدهد. در این حالت 00,)0) قطع خواهند بود. .. ۶ ‏۶ جریان بار در هر دو سیکل در یک جهت هدایت خواهد کرد درنتیجه خروجی دارای مقدار ءل مثبت ‎a‏ ‏خواهد بود. ‎ose,‏ را میتوان از حلقه 00,),0) بدست آورد: ‎Up3 (reverse) = vg+ Up, (forward)‏ در نتیجه مقدار ماکزیمم آن برابر است با: ‎PIV = V,-2Vp+Vp = V,-Vp‏ 

صفحه 48:
أ خلاصه ویژگی های یکسوساز پل ۶ به یک ترانسفورمربا سروسط نیاز ندارد. )272( ‏ولتاژ روشن شدن بالائی دارد‎ ٩ * حد اکثر ولتاژ معکوس آن مو7- ,00-7 9 در اکثر مدارات عملی از آن استفاده میشود. © معمولا میتوان 6۴ دیودپل را در یک بسته بندی تهیه کرد. 

صفحه 49:
یکسوساز همراه با فیلتر خازنی © براى كاهش تغييرات ولتاز 7ك در خروجى يكسوساز ميتوان از يك خازن كه با بار موازى است استفاده نمود. © در شكل مقابل اكر ديود ايده آل باشد با افزايش ورودى خروجى نيز زياد ميشود تا به مقدار ييك ‎Op‏ برسد. با كاهش ورودىء ديود در ‎BIS‏ ‏معكوس قرار كرفته و قطع ميشود. © در مدار فوق جون مسيرى براى خالى كردن خازن وجود ندارد» خروجى برابر با مقدار م() شده و همانقدر باقى خواهد ماند. Figure 3.28 (a) A simple circuit used to illustrate the effect of a filter capacitor. (b) Input and output waveforms ‘assuming an ideal diode. Note that the circuit provides a de voltage equal to the peak of the input sine wave. The circuit 

صفحه 50:
6٩ ‏اگر به مدار قبل مقاومت بار‎ ٩ ‏وصل شود وقتی که دیود قطع‎ 5 ‏میشود خازن از طریق مقاومت خالی‎ ‏خواهد شد. اينكار تا أنجا ادامه خواهد سد كم‎ داشت كه ورودى از مقدار باقى مانده ولتاز خازن بيشتر شود. در اينصورت دوباره ديود هدايت كرده و خازن را تا مقدار م() شارژ خواهد 7 کرد. © براى اينكه در زمانی که ديود 3 است خازن بطور كامل خالى نشود» خازن بايد طورى انتخاب شود كه ثابت زمانى 0 از زمان تخليه sngeressszuvonagqenac\ irentwavetarmscnane:peacrectifier cueuiiwittl CRT. The 

صفحه 51:
۶ اگر <<209) باشد () پریود سیگنال ورودی باشد) داریم: لوه را * ‎vf‏ ‏۶۱ | dy, - Ip = ig ti, = Cath © ديود در مدت كوتاهى هدايت كرده و بارى را كه خازن درمدت بلندتر تخليه از دست داده جبران ميكند.ديود در [» هدايت ودر © قطع ميشود. 

صفحه 52:
a ۱ als * اگر نوسان ولتاژ خروجی کوچک باشد: * ولتاژ متوسط خروجی برابر است با: ,۷-1۷ < ۲۷ »در مدت قطع بودن دیود داریم: ۷ ون 9 2 درانتهای زمان تخلیه دادیم: ...م۷ ريا © اكر 00 خيلى بزرك باشد تقريبا داريم: رمرم »تم »در اينصورت: دع يلك نا حا بر لات ,لا © براى زمان هدايت ديود اكر أنرا باندازه كافى كوجى بدانيم داریم: ۰ 1-1)02/۴-(0۵)« 1 V, cos (@At) = V,-V, wAt = ,)2V,/V, 

صفحه 53:
61 «| e ‏تحلیل فیلتر‎ ‏برای تعیین جریان متوسط دیود داریم:‎ ٩ ‏دیود باری برابر با مقدار زیر به خازن تحویل میدهد:‎ & ‏میا < نردم‎ At icay < ‏جوا‎ ‏در زمان تخلیه خازن بار زیر را از دست میدهد: ,۷ ح بیم:9‎ * ۶ با استفاده از ابط بالا داریم: و ۳ ‎ing =1,(1 + 2,/2V,/V,)‏ inmay = 1(1 + 22)2V,/V,) 

صفحه 54:
ایکسو کننده دقیق: سوپر دیود “Superdiode” مدارات یکسو کننده ای که بررسی شد قادر نیستند سیگنالهای کوچک رایکسو کنند زیرا تا ورودی به 40.2 نرسد دیود در حالت قطع خواهدبود. در مدار مقابل به محض اینکه وزودی مثبت میشود خروجی مثبت شده و دبود هدایت میکند و یک فیدبک شف تن کرو ی و وا و عفى اراز سر واقع به محض اینکه ورودی از مقدار 0.0 تقسیم بر کم تداریان لب ام پیش شود دبرد خزراع به مایت خواهد نمود. اگرٍ ورودی منفی شود خروجی نیز منفی شده و دیود قطع میشود. در نتیجه ولتاژ خروجی صفر شده و جریان بار نيز صفر ميشود. اين باعث ميشود تا اب امب بصورت مدار باز كار كند و خروجى آن در اشبآع منفى قرار as مشخصه این مدار در شکل مقابل نشان داده شده است. 0 Figure 3.31 The “superdiode” precision half-wave rectifier and its almost-ideal transfer characteristic. Note that when v, > ‘anid the dinde conducts: the op amp supplie: ths losd current, snd the source le conveniently Iuffered, ex added 

صفحه 55:
مدار محدود کننده * مداری است که در محدوده معینی بصورت خطی عمل کرده و خروجی آن بصورت :062 عمل میکند که 0<>) است. ولی وقتی که ورودی از اين محدوده خارج میشود خروجی ) ‎Figure 3.32 General transfer characteristic for a limiter circuit!‏ درمقدار مشخصی ثابت نگه میدارد. ۶ انواع مختلفی از محدود کننده ولتاژ را میتوان با دیود و زنر ساخت. © كاربرد اين مدار در محافظت از ورودى به مدارات ديكر نظير اب امب, 2 هادر مقابل اضافه ولتاز است. Figure 3.33 Applying a sine wave to a limiter can result in clipping off its two peaks. 

صفحه 56:
Figure 3.35 A variety of basic limiting circuits. 

صفحه 57:
مدار کلمپ خا در مدار شکل زیر که مشابه فیلتر خازنی است» خروجی به جای خازن از دیود گرفته شده است. وقتی که وردی برای مثال برابر با 6 ولت میشود دیود هدایت کرده و 60200 میشود. در این حالت خازن شارژ میشود. جهت نصب دیود باعث میشود تا پولاری ولتاژی که خازن به آن شارژ میشود بصورت نشان داده شده در شکل باشد. در سیکل مثبت ورودی دیود قطع شده و خروجی برابر با مجموع ولتاژ منبع و ولتاژ خازن یعنی ‎ists OvEHIO‏ بدین ترئیب مقدار سطح بالا و پائین خروجی نسبت به ورودی جابجا میشود. با تعویض جهت دیود خروجی بين (1 , -(00 قرار میگیرد. 9 0۷ + 1 +4۷ ۲ 5 +017 ‌ , 3 i [۲ -۷ ‘ 0 = = 1 0 0 0 Figure 3.36 The clamped capacitor or de restorer with a square-wave input and no load. 

صفحه 58:
مدار کلمپ خازنی ۶ با افزودن مقاومت بار به مدار کلمپ خروجی تغییرات زیادی میکند. 7 R % 7 Figure 3.37 The clamped capacitor with a load resistance R. 

صفحه 59:
* مدار شکل مقابل از یک کلمپ (0,)0)) و یک پیک دیتکتور (69,)09) تشکیل شده است. مدار کلمپ باعث میشود تا ولتاژ دیود 0 بافرض ايده آل بودن ديود مطابق شكل ما شود. © با اعمال اين ولتاز به پیک دیتکتور خروجی در مقدار پیک (-900۳) ثابت باقی خواهد ماند. 0 Figure 3.38 Voltage doubler: (a) circuit, (b) waveform of the voltage across D,. 

صفحه 60:
يزيك دیود © ديود هاى نيمه هادى از يك بيوند مم ساخته ميشوند كه از كنار هم قرار گرفتن یک نيمه هادى نوع م با يك نيمه هادى نوع - ساخته میشوند. ‎٩‏ امروزه عمده مدارات نیمه هادی از سیلیکون ساخته میشوند. ‎Metal contact Metal contact ‎ ‎ ‎p-ype n-type silicon silicon ‎ ‎ ‎Anode Cathode ‎Figure 3.39 Simplified physical structure of the junction diode. (Actual geometries are given 

صفحه 61:
Valence Covalent electrons bonds ‏طبیعی دارایایک‎ gales © ساختار شبکه ای است که در یس آن هر اتم سيليكون توسط 1 + پیوندهای کووالانسی با چهار | / ‎i‏ ‏اتم دیگر پیوند برقرار میکند ‎Silicon atoms‏ | | | 6 در دای اتاق»:حرارت باعت — میشود تا تعدادی از پیوندهای کووااضی شکدته شده و الکترونهای آزاد بوجود آیند. Figure 3.40 Two-dimensional representation of the silicon crystal. The circles represent the inner core of silicon atoms, with +4 indicating its positive charge of +4q, which is neutralized by the charge of the four valence electrons. Observe how the covalent bonds are formed by sharing of the valence electrons. At 0K, all bonds are intact and no free electrons are available for current conduction. 

صفحه 62:
حفره و الکترون * وفتی که یک پیوند کووالاتسی شکسته میشود؛ یک الکترون آتم اصلی خود را ترک میکند آنچه که بر جای میماند یک ام با بار مثبت است که آماده پذیرش یک الکترون را دارد. اين محل خالی یک 3 نامیده میشود. * این حفره میتواند توسط الکترونی که از اتم ف جذا سد بز شود ایتکار باع ميشود .قا ‎ENN is‏ ی تشکیل شود. بدین ترتیب با جابجا شدن الکترونها حفره ها هم جابجا خواهند شد. یعنی جریانی از حفره ها! & مقداربارالکتریکی حفره برابر با بار الکترون اما ‎fo iad eats‏ عمل تعدان حفره هااو الکتروتهای آزاد با هم برابر‌هستند لذا بارالکتریکی کل نیمه ‎Cis] pics Gai a‏ 

صفحه 63:
تولید و ترکیب # در حالت تعادل حرارتی پدیده تولید الکترون آزاد و ترکیب الکترون و حفره با نرخ واحدى رخ ميدهند. 9 در یک درجه حرارت مشخص تعداد حفره ها و الکترونها برابر است با: ۳ ۶ که ب برای نیمه هادی خالص از رابطه زیر حساب میشود: ‎Eg is bandgap energy > ۱۰12 electron volts (eV) for silicon‏ و هر ‎‘is Boltzmann's constant= 8.62 x 103 eViK Bis a material-dependent parameter = 5.4 x 10" for siticon ‏۶ در دمای اتاق داریم: ‎absolute temperature T ‎300K), n, ~ 1.5 x 10" caniersfem? ۳‏ = 7) فقط یکی از هر میلیارد الکترون آزاد است ۳ 

صفحه 64:
2 پدیده های میس رب © الکترون و حفره بر مبنای دو پدیده در داخل نیمه هادی حرکت میکنند: ‎‘iP Putin &‏ لگر تعداد اسلکترونها و حفرم ها در ب خش‌هنی‌از یکنیمه هدوب رلبر نباشند» الکترونها از جائی‌که بیشتر هستند بسه سمتمحلی‌که اسلکترونک مترودارد حرکتخولهند کرد. لین‌پدیدم نفوذ نامیده میشود که باعنجریانویه نام جریانن فوذی‌میگردد. ‎٩‏ البته در یک نیمه هادی خالص در تمام نقاط توازن بین حفره و الکترون وجود داشته و چنین پدیده ای رخ نمیدهد. 

صفحه 65:
‎$f‏ امثالی از پدیده نفوذ ‏* در نیمه هادی شکل زیر با اعمال ناخالصی ترکیب حفره ها در طول نیمه هادی به هم خورده است. وجود این نایکنواختی باعث مشود تا جریانی از حفره در امتداد بر بوجود آید. مقدار جریان با شیب پروفایل غلظت حفره ها مرتبط خواهد بود: ‎dy 9 ‏بار اللكتري‎ Lao AEs dn ‏ملدانسیته جریان‎ ‏رابطه مشابه براى جريان الكترون ‏ ,9۳ = ‎In‏ ‎Hole concentration, ‏م‎ ‎@ 0 ‎yer OPO 9 ‏سوسا‎ are whos (1) sswhch br hoe enews pre shows (b) ker bees erred crn be ote by? ‏ات ینیزنب‎ 

صفحه 66:
© 7) یا رلنش‌مکانیزم دیگویلستکه باعبوجود آمدن جریان‌دردلخل‌نیمه هلدی‌ميشود. © رانش ناقلها هنگامی اتفاق می افتد که یک میدان الکتریکی به دوسر نیمه هادی اعمال میشود. الکترونها و حفره ها در اثر این میدان شتاب گرفته و به سرعتی میرسند که سرعت رانش گفته ميشود. © حفره ها در اثر میدان 8) درراستای آن به سرعتی برابر با ميم - بيه ميرسند. در اين رابطه مم موبیلیتی حفره ها بوده و برحسب ‎rele‏ بيان ميشود. 

صفحه 67:
۶ اگر در یک نیمه هادی چگالی حفره ها برابر با م و چگالی الکترونها برابر با ب بوده و به اين نیمه هادی میدان الکتریکی 8 اعمال درد هر دو ناقل مجبور به حرکت خواهند شد» ناقلهاى مثبت يا همان حفره ها در جهت ميدان و ناقلهاى منفى يا الکترونها » خلاف جهت آن. © مقدار اين جريان براى حفره برابر است با یل 40 < به-م1 * و براى الكترونها داريم: قينا 8و د ون بل © در نتيجه كل جريان حاصل از رانش برابر خواهد بود با: ت(لزا: +ملاط )9 - بول 

صفحه 68:
:: افزودن ناخالصی به نیمه هادی * در یک نیمه هادی خالص تعداد حفره ها و الکتروتها برایر است. اما میتوان با افزودن ناحالصی به نیمه هادی اين برابری را به هم زد © یک نیمه هادی ناخالص که تعداد الکترونهای آزاد آن بیشتر از حفره هایش باشد سرب و نیمه هادی با کثریت حفره ها ‎Prue‏ ‏نامیده میشود. © برای ساختن نیمه هادی نوع ب به سیلیکون یک ناخالصی مثل فسفر که در لایه ولانس خود 6 الکترون دارد اضافه میشود. ۰ 

صفحه 69:
#: اافزودن ناخالصی به نیمه هادی © با افزودن ناخالصی. » اتم های فسفر جایگزین برخی ازاتم های سیلیکون شده و هر یک با 6۳ چهار اتم های مجاور پیوند کووالانسی برقرار میکنند. آما فقط <۵ الکترون لایه آخر آن در پیوند با 6۶ همسایه شرکت کرده و یک الکترون لایه آخر Pentavaent impurity بصورت آزاد باقی میماند که باعث ‎(dan)‏ ‏تبدیل نیمه هادی به نوع مب میشود. ‎٩‏ ثاخالصی مثل افسفر که یک الکترون راد به ‎aed edna‏ مرک ‎Sion atoms‏ ‎Ooo‏ نامیده ميشود. ‎Figure 3.43 A silicon crystal doped by a pentavalent element. Each dopant atom donates a free electron and is thus called a donor. The doped semiconductor becomes n type. 

صفحه 70:
25 |افزودن ناخالصی به نیمه هادی * اگر غلظت اتمهای بخشنده برابر60() باشد در حالت تعادل حرارتی غلظت الکترونهای آزاد برابرخواهد بود با . و - 7,0 ۶ بر طبق اصول فیزیک نیمه هادی ها در تعادل حرارتی حاصلضرب غلظت الکترون و حفره ثابت است: ۰« < ورموره ۶ لذا تعداد حفره های حاصل از یونیزه شدن حرارتی برابر است با: ‎Pro ™ a‏ © نیمه هادی ناخالص از لحاظ الکتریکی خنثی است زیرا بار حاملهای اکثریت با بار اتمها خنثی ميشود. 

صفحه 71:
© اگر ناخالصی اضافه شده ماده ای د مد نظير برم ‎a‏ ال الکترونهای ‎Silicon atom‏ لایه آخر ان 9 عدد است. هر اتم | ناخالصی فقط با 9 اتم سیلیکون پیوند کووالانسی برقرار کرده و ایجاد یک حفره خواهد نمود. ‎Trivalent impurity‏ atom (acceptor) ‏تعداد این حفره ها در تعادل حرارتی‎ © ‏با غلظت اتمهای ناخالصی رابطه‎ Hole Ppo = Na ‏دارد:‎ © تعداد الكترونهاى آزاد برابر است 5 ‎th‏ هيب ‎2 ‏با:‎ ‏ار‎ Rg Oe ۳۹ ‏دك‎ Ns ‎Figure 3.44 A silicon crystal doped with a trivalent impurity. Each dopant atom gives rise to a hole, and the semiconductor becomes p type. 

صفحه 72:
© پیوند ‎pa‏ در حالت مدار باز © اكر دو قطعه نيمه هادى نوع > و لجرا اسهم Bound charges م به هم متصل شوند» در محل م | © | © | ‎Hoe‏ ‏اتصال غلظت الکترونها و حفره ‎ce‏ ‏ها با هم برابر نبوده و لذا حفره ها ‎+e tt‏ از ناحيه م به سمت ناحیه و ‎pe‏ ‏حرکت کرده و یک جریان نفوذی ‎Depletion region‏ از م به سمت ب خواهیم داشت. 7 © به همين ترتيب الكترونها نيز از ناحيه » به ناحيه م نفوذ خواهند نمود و یک مولفه دیگر به جريان نفوذی اضافه خواهند کرد. مجموع این دوجریان یک جریان نفوذی ‎ee‏ ‏برابر با 160 ایجادخواهد کرد. 2 Potential 0 Figure 3.45 (a) The pn junction with no applied voltage (open-circuited terminals). (b) The ‘potential distribution along an axis perpendicular to the junction. 

صفحه 73:
ناحیه تخلیه * حفره هائی که از ناحیه مج به ناحیه ب نفوذ میکنند به سرعت با الکترونهای آزادی كه به وفور در 1 ذ ‎yt‏ دی ار نا را زگرد ونم فعالیت خارج میکنند. این آمر باعت میشود تا حالت تعادلی که قبلا بین ‏ ‎ale‏ مق ین ‎oo Vetta gt‏ رفته دشر یلق ای بوچود آید که فاقد الکترون آزاد باشد. در نتیجه این قسمت از لحاظ الکتریکی خنقی نبوده ودارای بار متبت خواهد هد سای ۶ به اين ناحیه ناحیه تخلیه گفته ميشود. و ‎Bound chars‏ * يديده مشابهى براي الکترونهانی تت | © © | عر Tete Gone ‏اه‎ us tee a ‏داده‎ :::: ‏واه‎ " Joey ‏تخلیه‎ ee تزديكى مرر بوجود أيد. Depletion region 0 ا ۱ پر تیک کی مشود 5 Figure 3.49 tay 1ne prjuncton vatn no applied voltage (open-circuited terminals). (b) The ‘jovantlel dketslbiiHod along an ais parpeadiedlas te the inetigh 

صفحه 74:
مقدار ولتاژ ناحیه تخلیه ‎٩‏ در غیاب میدان الکتریکی خارجی, ول است از: ات ‎Vo=‏ ‏که مقدار آن برای سیلیکون در درجه حرارت معمولی برابر با 9) تا 2.0) ولت است. ‏© توجه شود که اگر ولتاز دو سر یک دیود در حالت باز اندازه گیری شود برابر با صفر خواهد بود زیرا در نقطه اتصال فلز به نیمه هادی ولتاژ کنتاکتی وجود دارد که مقدار آن دقیقا برابر ‎ ‎ ‏ناحیه تخلیه عبارت ‏با اين ولتاژ خواهد شد. 

صفحه 75:
عرض ناحیه تخلیه © عرض ناحيه تخليه در دو طرف یکسان نبوده و بستگی به مقدار ناخالصی دو طرف دارد. اگر سطح مقطع این ناحیه @ باشد برای برقراری تعادل الکتریکی داریم: _ ود ‎x‏ 2 ور دنفرت © بعلت اختلاف زياد غلظت دو طرف ممكن است عمده ناحيه تخلیه در يكطرف نيمه هادى قرار بكيرد. عرض كل ناحيه از رابطه زير بدست مى آيد كه معمولا بين ».0 تا [) ميكرومتر است ۰ Warp = Xn tp = 

صفحه 76:
:2 اناحیه پیوندی بم تحت ولتاژ معکوس * اگر رفتار دیود در گرایش معکوس را با منبع جریانی برابر با حا» نشان دهیم» این جریان باید توسط مدار خارجی الکترونها را از ناحيه » به ناحيه م ببرد. خروج الکترون از ناحیه ب باعث خواهد شد تا تعداد بارهای مثبت آن افزایش یابد كه خود به معناى اضافه شدن به عرض ناحیه تخلیه است. ۶ اتفاق مشابهی برای حفره ها در ناحیه م می افند و با حذف آنها از این ناحیه عرض ناحیه تخلیه زیاد شده و در نتیجه ولتاژ ناحیه تخلیه 1 نيز افزايش يافته و باعث کاهش جریان نفوذی در ناحیه تخلیه ميشود. | 

صفحه 77:
ييوند وم در ناحيه شكست ۰ اگر به دیود جریان معکوسی بزرگتر از -1/ اعمال شودء دو پدیده جدید با نامهای اثر زنر و اثر بهمنی در دیود اتفأق ميافتند. پدیده زثر که ولتاژ شکست آنها کمتر از 6 ولت باشد. وقتی که ولتاژ معکوس از این حد فراتر میرود میتواند باعث شکسته شدن پیوند کووالانسی و آزاد شدن الکترون حفره در ناحیه پیوندی شود. تعداد آنها بقدری خواهد بود که جریان مورد نیار مذار غارحي در نلحيه شكست را تامن تمايلد. *_پدیده بهمنی وقتي اتفاق می افتد که الکترونها تحت تاثیر میدان خارجی از پیوند خود جدا شده و با سرعت به حرکت در می آیند. اين الکترونهای سریع در اثر برخورد با اتمهای مجاور باعث ازاد دن حقزة الكتزون تيكرى ميشوند كه به نزيه خود ميتولتد الكتروتهاى ديكرى رأ أزاد كتد. * مقدار جريانى كه در اين يديده ها از ديود عبور ميكند توسط مدار خارجى محدود خواهد شد. له درو 9 ‎evoke‏ سه ا شه سس سس ف ا سي وميه كاش اا صل ‎ila Lo pa cee ee‏ 

صفحه 78:
!2 پیوند سم در گرایش مستقیم © در گرایش مستقیم جهت جریان بگونه ای است که باعث تزریق الکترون به ناحیه ب و حفره به ناحیه مر میشود. تزریق حاملهای اکثریت باعث میشود تا تعدادی از بارهای ناحیه تخلیه خنثی شده و از عرض ان کاسته شود. © با کاسته شدن عرض ناحیه تخلیه ولتاژ بسا آن کاسته شده و اجازه عبور تعداد بیشتری حفره و الکترون از این ناحیه داده میشود که باعث افزایش جریان نفوذی میگردد. ttt ++4t +P ++ +++ 

صفحه 79:
توزیع حاملهای تزریق شده تزیق حاملهای اقلیت به نواحی باعث میشود تا غلظت آن در هر ناحیه از مقدار تعادل حرارتی بیشتر شود که توزیع آن مطابق شکل زیر خواهد بود. این توزیع باعث افزایش جریان نفوذ و بیشتر شدن آن از مقدار ع ميشود. ۱ I > region pregion ast Excess concentration pal) Thermal equilibrium value 1 1 ‎opts ie women bet he preg» wre heady dyed‏ اوه هو مو و6 960 وق ‎trou ber aren; Dy @ 0‏ ‎ 

صفحه 80:
‎ss‏ ارابطه جریان و ولتاژ دیود ‏© توزیع حاملها در گرایش مستقیم در لبه ناحیه تخلیه از رابطه زیر پیروی میکند. | ‎٩‏ و مقدار آن برای سایر نواحی بز اساس فاضتله از" زابطه زیر ‏تبعیت میکند 0 لور - ها + ورم > دایم 

صفحه 81:
تسس ‎Lr‏ ‏00 LEQ]? * در یک پیوند (۳6) که در گرایش مستقیم قرار داشته باشد تعداد زیادی الکترون و حفره از مرز پیوند عبور کرده و با حفره و الکترونهای ناحیه ‎Se‏ مجاور ترکیب ميشوند. در اثر اين ‎ee‏ ‏روبجم مناسب مقداری نور تو ‎ey‏ میشود. ‎yee‏ ‏© ديود (20)ر| بنحوى ساخته ميشود كه 2 ‎٩‏ ‏این نور قابل مشاهده باشد. "۳ !| ‎١‏ / ۹ 4 

صفحه 82:
:: ادیود نوری ‎(pRotdiode)‏ © اين دیود ها برای تشخیص نور ساخته میشوند. دارای محفظه ای هستند که نور را به سطح پیوند میتاباند. ۶ اين دیود در گرایش معکوس مورد استفاده قرار میگیرد. فوتون های نوری که به ناحیه تخلیه میتابد باعث تولید الکترون و حفره میشوند که به سرعت توسط میدان الکتریکی اعمالی جذب ميشوند. © اگر عرض ناحیه تخلیه نسبت به عرض دیود بسیار کم باشد جریانی که در ناحیه پیوند ایجاد میشود با شدت نور متناسب خواهد بود. ‎Y gare ©‏ از مواد نیمه هادی نظیر گالیم آرسناید ساخته میشوند. ‎ec‏ hf