En av de största skillnaderna mellan framåt- och bakåtriktning är att vid framåtriktning är batteriets positiva terminal ansluten till halvledarmaterialet av p-typ och den negativa terminalen är ansluten till halvledarmaterialet av n-typ. Medan vid omvänd förspänning är n-typmaterialet anslutet till den positiva polen i försörjningen och p-typmaterialet är anslutet till den negativa polen i batteriet. Framåtriktad och omvänd förspänning särskiljs nedan i jämförelsetabellen.
Med förspänning menas att den elektriska försörjningen eller potentialskillnaden är ansluten till halvledarenheten. Potentialdifferensen är av två typer, nämligen – framåtriktad förspänning och omvänd förspänning.
Den framåtriktade förspänningen minskar diodens potentialbarriär och skapar en lätt väg för strömflödet. Vid omvänd förspänning ökar potentialskillnaden barriärens styrka, vilket hindrar laddningsbäraren från att röra sig över korsningen. Den omvända förspänningen ger en hög resistiv väg för strömflödet, och därför flyter ingen ström genom kretsen.
Innehåll: Forward Biasing Vs Reverse Biasing
- Sammanställning
- Definition
- Nyckelskillnader
Sammanställning
| Bas. för jämförelse | Förward Biasing | Reverse Biasing | |
|---|---|---|---|
| Definition | Den externa spänningen som läggs över PN-diod för att minska potentialbarriären så att strömmen lätt kan flöda genom den kallas framåtspänning. | Den yttre spänning som läggs på PN-dioden för att förstärka potentialbarriären och förhindra att strömmen flödar genom den kallas reverse bias. | |
| Symbol |  |
 |
|
| Anlutning | Batteriets pluspol är ansluten till P-.typ halvledare i anordningen och den negativa terminalen är ansluten till halvledare av N-typ | Batteriets negativa terminal är ansluten till P-regionen och batteriets positiva terminal är ansluten till halvledare av N-typ. | |
| Barriärpotential | Reducerar | Förstärker | |
| Spänning | Spänningen för en anod är större än för en katod. | Spänningen hos katoden är större än hos en anod. | |
| Förhållande ström | Stort | Litet | |
| Deplektionsskikt | Tunnt | Tunnt | Tjockt |
| Resistens. | Låg | Hög | |
| Strömflöde | Gör det möjligt | Förhindrar | |
| Strömens storlek | Avhängigt av framspänningen. | Noll | |
| Operation | Ledare | Insulator |
Definition av framåtspänning
Inför framåtspänningen läggs den externa spänningen över PN-junctiondioden. Denna spänning upphäver potentialbarriären och ger den lågmotståndiga vägen för strömflödet. Framåtriktad förspänning innebär att det positiva området är anslutet till försörjningens p-terminal och att det negativa området är anslutet till anordningens n-typ.
Den potentiella barriärspänningen är mycket liten (nästan 0,7 V för kisel- och 0,3 V för germaniumförbindelsen) och därför krävs det mycket få spänningsmängder för att barriären ska kunna elimineras helt. Den fullständiga elimineringen av barriären utgör en väg med lågt motstånd för strömflödet. Strömmen börjar således flöda genom övergången. Denna ström kallas framåtström.
Definition av omvänd förspänning
I omvänd förspänning är det negativa området anslutet till batteriets positiva terminal och det positiva området är anslutet till den negativa terminalen. Den omvända potentialen ökar styrkan hos potentialbarriären. Potentialbarriären motstår flödet av laddningsbärare över korsningen. Den skapar en högresistiv väg där ingen ström flödar genom kretsen.
Viktiga skillnader mellan framåtriktad och bakåtriktad förspänning
- Den framåtriktade förspänningen minskar potentiell barriärens styrka, vilket gör att strömmen lätt kan röra sig över korsningen, medan den bakåtriktade förspänningen förstärker potentiell barriären och hindrar flödet av laddningsbärare.
- Vid framåtförspänning är batteriets positiva terminal ansluten till p-regionen och den negativa terminalen är ansluten till materialet av n-typ medan vid omvänd förspänning är den positiva terminalen av förnödenheten ansluten till materialet av n-typ och den negativa terminalen är ansluten till anordningens material av p-typ.
- Den framåtriktade förspänningen skapar ett elektriskt fält över potentialen som minskar styrkan hos potentialbarriären medan den omvända förspänningen ökar styrkan hos potentialbarriären.
- Anm. -Potentialbarriären är skiktet mellan PN-övergångsdioden som begränsar elektronernas rörelse över övergången.
- I den framåtriktade förspänningen är spänningen hos anoden större än hos katoden, medan den omvända förspänningen är spänningen hos katoden större än hos anoden.
- Den framåtriktade förspänningen har stor framåtriktad ström medan den omvända förspänningen har mycket liten framåtriktad ström.
- Anmärkningar – Strömmen i diod när den flödar i framåtriktad riktning kallas framåtriktad ström.
- Diodens utarmningsskikt är mycket tunt vid framåtriktad förspänning och tjockt vid omvänd förspänning.
- Anmärkningar – Utarmningsskiktet är det område runt övergångsstället där de fria laddningsbärarna utarmas.
- Diodens resistans minskar vid framåtriktad förspänning medan den omvända förspänningen ökar diodens resistans.
- I forward bias flödar strömmen lätt genom kretsen medan omvänd bias inte tillåter strömmen att flöda genom den.
- I forward bias beror storleken på strömmen på forwardspänningen medan storleken på strömmen i omvänd bias är mycket liten eller försumbar.
- I forward bias fungerar anordningen som en ledare medan anordningen i omvänd bias fungerar som en isolator.
Den främre spänningen för kiseldioden är 0,7 volt och den främre spänningen för germanium är 0,3 volt.