1
Electronics Technology Fundamentals
Kapittel 17Introduksjon til ldquoSolid State Components DiodesrdquoRevidert versjon jan 2007 TLindem
2
171 Semiconductors ndash P1
Halvledere ndash SemiconductorsAtomer som har 4 valenselektroner
3
171 Semiconductors ndash P2
Ladning og ledning ndash Charge and Conduction Conduction Band ndash ldquoLednings - baringndrdquo - Energitilstand over valens-baringndetEt elektron som absorberer energi og ldquohopperrdquo fra valensbaringndet til
ledningsbaringndet sier vi er i eksertert tilstand (excited state )
4
171 Semiconductors ndash P3
Covalent Bonding ndash metoden som enkelte antomer bruker for aringkomplettere ldquovalens-baringndetrdquo til 8 elektroner Det utveksles elektronermed naboatomeneSilisium med 4 valenselektroner danner en ldquodiamantrdquo-struktur Detutveksles elektroner med nabo-atomene slik at det dannes en konfigurasjon med 8 elektroner rundt hvert atom
5
171 Semiconductors ndash P4
Conduction ndash Ledning i rene halvledereElectron-Hole Pair - Naringr det tilfoslashres energi I form av varmestraringling loslashftes et elektron fra valensbaringndet opp i ledningdsbaringndetRecombination ndash Naringr et fritt elektron I ledningsbaringndet ldquofaller nedrdquo I et ledigldquohullrdquo i valensbaringndet Energien frigjoslashres enten som varme ellerelektromagnetisk straringling
For aring loslashsrive et elektron fra denne strukturentrenges en energi paring 11 eV
6
172 Doping ndash P1
Doping ndash the process of adding impurity atoms to intrinsic (rent) silicon to increase its conductivity
Trivalent Grunnstoff med 3 elektroner i valensbaringndet (yttre skall)Pentavalent Grunnstoff med 5 elektroner I valensbaringndet
Trivalent Impurity Pentavalent Impurity
Aluminum (Al)Gallium (Ga)Boron (B)Indium (In)
Phosphorus (P)Arsenic (As)Antimony (Sb)Bismuth (Bi)
7
172 Doping ndash P2
N-Type Materials ndash vi ldquoforurenserrdquo med et stoff som har 5 valenselektroner Vi faringr et ekstra elektron som ikke blir med i den kovalente bindingen
Electrons ndash majority carriersHoles ndash minority carriers
Det skal lite energi til foslashr detteelektronet frigjoslashres - ca 005eV
8
172 Doping ndash P3
P-Type Materials Vi tilfoslashrer et stoff med 3 valenselektroner Det betyr at trukturen ikke fylles ndash det mangler et elektron i den kovalente bindingen
Holes ndash majority carriersElectrons ndash minority carriers
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
2
171 Semiconductors ndash P1
Halvledere ndash SemiconductorsAtomer som har 4 valenselektroner
3
171 Semiconductors ndash P2
Ladning og ledning ndash Charge and Conduction Conduction Band ndash ldquoLednings - baringndrdquo - Energitilstand over valens-baringndetEt elektron som absorberer energi og ldquohopperrdquo fra valensbaringndet til
ledningsbaringndet sier vi er i eksertert tilstand (excited state )
4
171 Semiconductors ndash P3
Covalent Bonding ndash metoden som enkelte antomer bruker for aringkomplettere ldquovalens-baringndetrdquo til 8 elektroner Det utveksles elektronermed naboatomeneSilisium med 4 valenselektroner danner en ldquodiamantrdquo-struktur Detutveksles elektroner med nabo-atomene slik at det dannes en konfigurasjon med 8 elektroner rundt hvert atom
5
171 Semiconductors ndash P4
Conduction ndash Ledning i rene halvledereElectron-Hole Pair - Naringr det tilfoslashres energi I form av varmestraringling loslashftes et elektron fra valensbaringndet opp i ledningdsbaringndetRecombination ndash Naringr et fritt elektron I ledningsbaringndet ldquofaller nedrdquo I et ledigldquohullrdquo i valensbaringndet Energien frigjoslashres enten som varme ellerelektromagnetisk straringling
For aring loslashsrive et elektron fra denne strukturentrenges en energi paring 11 eV
6
172 Doping ndash P1
Doping ndash the process of adding impurity atoms to intrinsic (rent) silicon to increase its conductivity
Trivalent Grunnstoff med 3 elektroner i valensbaringndet (yttre skall)Pentavalent Grunnstoff med 5 elektroner I valensbaringndet
Trivalent Impurity Pentavalent Impurity
Aluminum (Al)Gallium (Ga)Boron (B)Indium (In)
Phosphorus (P)Arsenic (As)Antimony (Sb)Bismuth (Bi)
7
172 Doping ndash P2
N-Type Materials ndash vi ldquoforurenserrdquo med et stoff som har 5 valenselektroner Vi faringr et ekstra elektron som ikke blir med i den kovalente bindingen
Electrons ndash majority carriersHoles ndash minority carriers
Det skal lite energi til foslashr detteelektronet frigjoslashres - ca 005eV
8
172 Doping ndash P3
P-Type Materials Vi tilfoslashrer et stoff med 3 valenselektroner Det betyr at trukturen ikke fylles ndash det mangler et elektron i den kovalente bindingen
Holes ndash majority carriersElectrons ndash minority carriers
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
3
171 Semiconductors ndash P2
Ladning og ledning ndash Charge and Conduction Conduction Band ndash ldquoLednings - baringndrdquo - Energitilstand over valens-baringndetEt elektron som absorberer energi og ldquohopperrdquo fra valensbaringndet til
ledningsbaringndet sier vi er i eksertert tilstand (excited state )
4
171 Semiconductors ndash P3
Covalent Bonding ndash metoden som enkelte antomer bruker for aringkomplettere ldquovalens-baringndetrdquo til 8 elektroner Det utveksles elektronermed naboatomeneSilisium med 4 valenselektroner danner en ldquodiamantrdquo-struktur Detutveksles elektroner med nabo-atomene slik at det dannes en konfigurasjon med 8 elektroner rundt hvert atom
5
171 Semiconductors ndash P4
Conduction ndash Ledning i rene halvledereElectron-Hole Pair - Naringr det tilfoslashres energi I form av varmestraringling loslashftes et elektron fra valensbaringndet opp i ledningdsbaringndetRecombination ndash Naringr et fritt elektron I ledningsbaringndet ldquofaller nedrdquo I et ledigldquohullrdquo i valensbaringndet Energien frigjoslashres enten som varme ellerelektromagnetisk straringling
For aring loslashsrive et elektron fra denne strukturentrenges en energi paring 11 eV
6
172 Doping ndash P1
Doping ndash the process of adding impurity atoms to intrinsic (rent) silicon to increase its conductivity
Trivalent Grunnstoff med 3 elektroner i valensbaringndet (yttre skall)Pentavalent Grunnstoff med 5 elektroner I valensbaringndet
Trivalent Impurity Pentavalent Impurity
Aluminum (Al)Gallium (Ga)Boron (B)Indium (In)
Phosphorus (P)Arsenic (As)Antimony (Sb)Bismuth (Bi)
7
172 Doping ndash P2
N-Type Materials ndash vi ldquoforurenserrdquo med et stoff som har 5 valenselektroner Vi faringr et ekstra elektron som ikke blir med i den kovalente bindingen
Electrons ndash majority carriersHoles ndash minority carriers
Det skal lite energi til foslashr detteelektronet frigjoslashres - ca 005eV
8
172 Doping ndash P3
P-Type Materials Vi tilfoslashrer et stoff med 3 valenselektroner Det betyr at trukturen ikke fylles ndash det mangler et elektron i den kovalente bindingen
Holes ndash majority carriersElectrons ndash minority carriers
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
4
171 Semiconductors ndash P3
Covalent Bonding ndash metoden som enkelte antomer bruker for aringkomplettere ldquovalens-baringndetrdquo til 8 elektroner Det utveksles elektronermed naboatomeneSilisium med 4 valenselektroner danner en ldquodiamantrdquo-struktur Detutveksles elektroner med nabo-atomene slik at det dannes en konfigurasjon med 8 elektroner rundt hvert atom
5
171 Semiconductors ndash P4
Conduction ndash Ledning i rene halvledereElectron-Hole Pair - Naringr det tilfoslashres energi I form av varmestraringling loslashftes et elektron fra valensbaringndet opp i ledningdsbaringndetRecombination ndash Naringr et fritt elektron I ledningsbaringndet ldquofaller nedrdquo I et ledigldquohullrdquo i valensbaringndet Energien frigjoslashres enten som varme ellerelektromagnetisk straringling
For aring loslashsrive et elektron fra denne strukturentrenges en energi paring 11 eV
6
172 Doping ndash P1
Doping ndash the process of adding impurity atoms to intrinsic (rent) silicon to increase its conductivity
Trivalent Grunnstoff med 3 elektroner i valensbaringndet (yttre skall)Pentavalent Grunnstoff med 5 elektroner I valensbaringndet
Trivalent Impurity Pentavalent Impurity
Aluminum (Al)Gallium (Ga)Boron (B)Indium (In)
Phosphorus (P)Arsenic (As)Antimony (Sb)Bismuth (Bi)
7
172 Doping ndash P2
N-Type Materials ndash vi ldquoforurenserrdquo med et stoff som har 5 valenselektroner Vi faringr et ekstra elektron som ikke blir med i den kovalente bindingen
Electrons ndash majority carriersHoles ndash minority carriers
Det skal lite energi til foslashr detteelektronet frigjoslashres - ca 005eV
8
172 Doping ndash P3
P-Type Materials Vi tilfoslashrer et stoff med 3 valenselektroner Det betyr at trukturen ikke fylles ndash det mangler et elektron i den kovalente bindingen
Holes ndash majority carriersElectrons ndash minority carriers
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
5
171 Semiconductors ndash P4
Conduction ndash Ledning i rene halvledereElectron-Hole Pair - Naringr det tilfoslashres energi I form av varmestraringling loslashftes et elektron fra valensbaringndet opp i ledningdsbaringndetRecombination ndash Naringr et fritt elektron I ledningsbaringndet ldquofaller nedrdquo I et ledigldquohullrdquo i valensbaringndet Energien frigjoslashres enten som varme ellerelektromagnetisk straringling
For aring loslashsrive et elektron fra denne strukturentrenges en energi paring 11 eV
6
172 Doping ndash P1
Doping ndash the process of adding impurity atoms to intrinsic (rent) silicon to increase its conductivity
Trivalent Grunnstoff med 3 elektroner i valensbaringndet (yttre skall)Pentavalent Grunnstoff med 5 elektroner I valensbaringndet
Trivalent Impurity Pentavalent Impurity
Aluminum (Al)Gallium (Ga)Boron (B)Indium (In)
Phosphorus (P)Arsenic (As)Antimony (Sb)Bismuth (Bi)
7
172 Doping ndash P2
N-Type Materials ndash vi ldquoforurenserrdquo med et stoff som har 5 valenselektroner Vi faringr et ekstra elektron som ikke blir med i den kovalente bindingen
Electrons ndash majority carriersHoles ndash minority carriers
Det skal lite energi til foslashr detteelektronet frigjoslashres - ca 005eV
8
172 Doping ndash P3
P-Type Materials Vi tilfoslashrer et stoff med 3 valenselektroner Det betyr at trukturen ikke fylles ndash det mangler et elektron i den kovalente bindingen
Holes ndash majority carriersElectrons ndash minority carriers
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
6
172 Doping ndash P1
Doping ndash the process of adding impurity atoms to intrinsic (rent) silicon to increase its conductivity
Trivalent Grunnstoff med 3 elektroner i valensbaringndet (yttre skall)Pentavalent Grunnstoff med 5 elektroner I valensbaringndet
Trivalent Impurity Pentavalent Impurity
Aluminum (Al)Gallium (Ga)Boron (B)Indium (In)
Phosphorus (P)Arsenic (As)Antimony (Sb)Bismuth (Bi)
7
172 Doping ndash P2
N-Type Materials ndash vi ldquoforurenserrdquo med et stoff som har 5 valenselektroner Vi faringr et ekstra elektron som ikke blir med i den kovalente bindingen
Electrons ndash majority carriersHoles ndash minority carriers
Det skal lite energi til foslashr detteelektronet frigjoslashres - ca 005eV
8
172 Doping ndash P3
P-Type Materials Vi tilfoslashrer et stoff med 3 valenselektroner Det betyr at trukturen ikke fylles ndash det mangler et elektron i den kovalente bindingen
Holes ndash majority carriersElectrons ndash minority carriers
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
7
172 Doping ndash P2
N-Type Materials ndash vi ldquoforurenserrdquo med et stoff som har 5 valenselektroner Vi faringr et ekstra elektron som ikke blir med i den kovalente bindingen
Electrons ndash majority carriersHoles ndash minority carriers
Det skal lite energi til foslashr detteelektronet frigjoslashres - ca 005eV
8
172 Doping ndash P3
P-Type Materials Vi tilfoslashrer et stoff med 3 valenselektroner Det betyr at trukturen ikke fylles ndash det mangler et elektron i den kovalente bindingen
Holes ndash majority carriersElectrons ndash minority carriers
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
8
172 Doping ndash P3
P-Type Materials Vi tilfoslashrer et stoff med 3 valenselektroner Det betyr at trukturen ikke fylles ndash det mangler et elektron i den kovalente bindingen
Holes ndash majority carriersElectrons ndash minority carriers
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
9
172 Doping ndash P4Setter vi et n-dopet silisium sammen med p-dopet silisium faringr vi en diffusjon av elektroner fra n-siden over til p-siden ( Diffusjon = En drift av elektroner fra et omraringde med hoslashy elektrontetthet til et omraringde med lav elektron-tetthet )
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
10
173 The PN Junction ndash P1
PN Junction ndash vi setter sammen n-type og p-type materialer
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
11
173 The PN Junction ndash P2
Electron DiffusionDepletion Layer - Det dannes fort et tynnt sperresjikt rundt ldquojunctionrdquoBarrier Potential ndash Elektronene som har forlatt n-siden etterlater seg et positivt ladet omraringde ndash og det etableres et neg ladet omraringde paring p-siden Detdannes en potensialbarriere paring ca 06 - 07 volt mellom n og p
+ -E
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
12
174 Bias ndash P1
Bias eller forspenning ndash et potensial som tilfoslashres pn junction fra en utvendig spenningskilde (feks batteri) Denne bias-spenningbestemmer bredden paring depletion layer
Forward Bias ndash Tilfoslashrt spenning motvirker det interne sperrefeltet Dette aringpner for elektrontransport fra n til p
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
13
174 Bias ndash P2
Anodep
Katoden
Forward Bias (Continued)Bulk Resistance (RB)VF cong 07 V for siliconVF cong 03 V for germanium
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
14
174 Bias ndash P3
Reverse Bias Tilfoslashrt spenning virker sammen med det interne sperrefeltet Dette sperrer for elektrontransport fra n til p
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
15
175 PN Junction Diodes ndash P1
Diode ndash a two-electrode (ie two-terminal) component that acts as a one-way conductor
Insert Figure 1715
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
16
175 PN Junction Diodes ndash P2
Ideal Diode Characteristics ndash would act as a simple switchReverse Biased (Open Switch) ndash has infinite resistance zero reverse current and drops the applied voltage across its terminalsForward Biased (Closed Switch) ndash has no resistance and therefore no voltage across its terminals
The Practical DiodeForward Voltage (VF)Knee Voltage (VK)
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
17
175 PN Junction Diodes ndash P3
Practical Circuit Analysis
V 071 minus=minus= SFSR VVVV
mA 43kΩ 1
V 07V 5V 07
11
1 =minus
=minus
==R
VR
VI SRT
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
18
176 Diode Ratings ndash P1
Peak Reverse Voltage (VRRM) ndash the maximum reverse voltage that wonrsquot force the diode to conduct
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
19
177 Other Diode Characteristics ndash P1
Bulk Resistance (RB)Den ldquonaturligerdquo motsatanden i diodematerialet for p-type og n-type Denne motstanden faringr betydning naringr dioden leder stroslashm
BFF RIV += V 07
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
20
177 Other Diode Characteristics ndash P3
Reverse Current (IS) ( lekkasjestroslashm )En liten stroslashm av minoritetsbaeligrere (elektroner i P-omraringdet) vil lekkeover sperresjiktet (depletion layer) naringr dioden er forspent I sperreretningIS bestaringr av to uavhengige stroslashmmer
Reverse Saturation Current (IS) for Si = 10-15 A for Ge = 10-7 ASurface-Leakage Current (ISL) varierer med overflatens stoslashrrelse
Det korrekte uttrykk for stroslashmmen i dioden er gitt av likningenVD = spenningen over diodenVT = den termiske spenningen = 25mV
ved 300o Kelvin (se komp fyselektr)n = 1 ev 2 avh Si eller Ge
)1( minus= TD
nVV
SD eII
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
21
177 Other Diode Characteristics ndash P4
Diode Capacitance
Depletion layer virker som en isolator mellom anode og katode Vi serat dioden kan betraktes som en kondensator naringr den er forspent i sperre-retningHvis spenningen i sperreretning oslashkes -vil tykkelsen paring depletion layer oslashke Det betyr at dioden i sperreretning kanbrukes som en variabel kondensator Det lages spesielle dioder til slikt bruk ndash
rdquovaricap-dioderrdquoBrukes ofte i radiomottakere til frekvens-innstilling (stasjonsvalg)
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
22
177 Other Diode Characteristics ndash P5
Temperature Effects on Diode Operation
NB Husk disse kurveneer eksponentialfunksjonerBokas fremstilling er ikke helt korrektVi vet at
TD
VV
SF eII sdotasymp
Hvor
voltTqTkVT 02590
11600==
sdot=
Ved 300o Kelvin
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
23
177 Other Diode Characteristics ndash P6
Temperature Effects on Diode Operation (Continued)
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
24
178 Diode Specifications ndash P3
Diode Identification
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
25
179 Zener Diodes ndash P1
Zener Diode ndash a type of diode that is designed to work in the reverse breakdown region of its operating curve
Reverse Breakdown Voltage (VBR)Application Voltage Regulator Zener Voltage (VZ)
To effekter gir grunnlag for zener-diodens karakteristikk1 Avalanche (skred) Frie ladninger aksellereres ndash disse kolliderer med Si-
strukturen og frigjoslashr nye ladninger2 Zener-effekt (kvantemekanisk tunneling) E-feltet er saring sterkt at elektroner
rives loslashs fra de kovalente bindingene3 Avhengig av doping-graden vil en eller begge disse effektene bestemme
zenerdiodens rdquobreakdown voltagerdquo
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
26
179 Zener Diodes ndash P3
Zener Operating CharacteristicsZener Knee Current (IZK)Maximum Zener Current (IZM)Zener Test Current (IZT)Zenerspenningen vil vaeligre temperaturavhengig ndash dioder med en spenning paring ca 56 volt vil vaeligre temperaturstabile Vi kaller ofte slike dioder ndashreferansedioder
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
27
179 Zener Diodes ndash P5
Zener Operating Characteristics (Continued)Zener Impedance (ZZ) ndash the zener diodersquos opposition to a change in current
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
28
1711 Light-Emitting Diodes ndash P1
Light-emitting diodes (LEDs) ndash lysdioder er dioder som kansende ut lys naringr de faringr riktig bias
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
29
1711 Light-Emitting Diodes ndash P2
Light-emitting diodes (LEDs) (Continued)
Insert Figure 1739
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
30
1711 Light-Emitting Diodes ndash P3
LED CharacteristicsForward Voltage +12 to +43 V (typical)Reverse Breakdown Voltage -3 to ndash10 V (typical)
Et fritt elektron som rekombinerermed et rdquohullrdquo vil avgi energi E Avhengig av materialene som benyttes vil denne energien bli avgitt som varme ndash eller somelektromagnetisk straringling med enfrekvens ( f ) vi oppfatter som lysE = h f h = Plancks konstant Gallium ArsenidGaAs ndash infraroslashdt lys λ asymp 900nmGallium Arsenid-fosfid GaAsP ROslashDT LYSGaP ndash GROslashNT LYSGaN ndash BLAringTT LYS
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
31
1711 Light-Emitting Diodes ndash P4
Current-Limiting Resistors ndash LEDsrequire the use of series current-limiting resistors to ensure that the maximum current rating of the LED will not be exceeded
F
FpkoutS I
VVR
minus= )(
whereVout(pk) = the peak output voltage of the driving circuit
VF = the minimum rated forward voltage for the LEDIF = the maximum forward current rating for the LED
32
1712 Diodes A Comparison
32
1712 Diodes A Comparison