الانحياز المعدوم ووصلة السعة المكثّفة

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

إذا وصلنا صماماً ثنائياً في دارة كهربائية بحيث لا يُفرَض أيُّ فرق فولطية بين المصعد والمهبط، عندها نحصل على وضعٍ ندعوه الانحياز المعدوم (Avalanche Effect).

ومن الواضح أنّ الصمام الثنائي لا ينقل أيّ تيّار كهربائي في هذه الحالة!

 

ألا تزال تكافح؟

في الدارات الظاهرة في الشكل 5-2، تقوم المقاومات الموصولة على التسلسل -والتي تُدعى مقاومات تقييد التيّار (Current-limiting) – بضمان عدم قدرة التيّار على تخريب الصمام الثنائي عندما تتجاوز فولطيّة البطارية أيّاً من قيمة العبور نحو الأمام أو قيمة الانهيار.

ولكي تقوم بعملها بشكل صحيح، يجب أن تكون هذه المقاومة كبيرةً إلى حدٍّ يكفي للمحافظة على جريان حوامل الشحنة أدنى من القيمة العظمى للتيّار الآمن التي يعيّنها صانعو الديود.

 

وصلة سعة مكثِّفة

في حالات الانحياز المعكوس، وعندما تكون الفولطيّة أقلّ من نقطة الانهيار، تستطيع الوصلة N-P أن تعمل كمكثِّفة.

ويقوم المصنّعون بإنتاج صمامات فاراكتور الثنائية وهم يضعون هذه الخاصّية بالذات في اعتبارهم. (والمصطلح فاراكتور نفسه هو عبارة عن ضغط لغوي للتعبير التقني (Variable Reactor) أي مفاعل متغيّر، الذي يعكس حقيقة أنّ المكوِّن هنا يبدي مُفاعَلة متغيّرة).

تُصنَع معظم الفاراكتورات من السيليكون، أو من مركَّب يُدعى أرسنيد الغاليوم (Gallium Arsenide) (GaAs).

 نستطيع في الفاراكتور أن نغيّر سعة وصلة المكثّفة (Junction Capacitnace) بواسطة تعديل فولطيّة الانحياز المعكوس، وذلك لأنّ هذه الفولطيّة تؤثّر على عرض منطقة النضوب. فعندما تزداد تلك الفولطيّة، تصبح منطقة النضوب أعرض، وتغدو سعة المكثّفة أقلّ؛ وذلك بالطبع حتى يصل الانحياز المعكوس إلى عتبة الانهيار.

بعد ذلك تُصير المكثّفة فعلياً في حالة "قَصْر كهربائي"، ويفقد الديود اتّصافه كوصلة سعة مكثّفة متغيّرة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]