Diyodun diz gerilimi nedir?

Diyodun belirgin bir akım iletmeye başladığı ileri yön gerilimidir. Silisyum için yaklaşık 0,6–0,7 V'tur. Shockley eğrisinde keskin bir köşe olmadığından kesin değer, seçtiğiniz akım düzeyine bağlıdır.

Shockley diyot denklemi nedir?

I = I_s × (e^(V/(n × V_T)) − 1); burada I_s doyma akımı, n idealite faktörü ve V_T oda sıcaklığında yaklaşık 25,85 mV olan ısıl gerilimdir.

Diyodun ters yön akımı neden bu kadar küçüktür?

Ters yön kutuplamada üstel terim kaybolur ve yalnızca doyma akımı kalır, I ≈ −I_s. Silisyum diyotta bu genellikle nanoamper ya da daha azdır; bu yüzden diyot kırılmaya kadar neredeyse açık devre gibi davranır.

Diyot kırılma bölgesinde kullanılabilir mi?

Sıradan diyotlar kullanılmamalıdır; çünkü kırılma anma değerlerini aşabilir. Zener diyotlar bunun için tasarlanmıştır ve kırılmayı, gerilimi hemen hemen sabit tutmak için kullanır.

Diyot I–V karakteristik eğrisi nasıl okunur?

Diyodun I–V eğrisi, üzerinden geçen akımı uçları arasındaki gerilime karşı çizer ve üç bölümden oluşur: diz geriliminin (silisyum için yaklaşık 0,6–0,7 V) altında neredeyse hiç akım olmaz, ileri yön bölgesinde akım dik bir üstel artış gösterir, kırılmaya kadar ters yönde çok küçük bir kaçak akım akar. Eğri Shockley denklemini izler: I = I_s × (e^(V/(n × V_T)) − 1).

Güncellendi: 15 Ekim 2026

Eğri neyi gösterir?

Yatay eksen diyodun uçları arasındaki gerilimi, dikey eksen üzerinden geçen akımı gösterir. Pozitif gerilim ileri yön kutuplamayı (anot, katottan daha pozitif), negatif gerilim ters yön kutuplamayı ifade eder.

I–V grafiği orijinden geçen bir doğru olan dirençten farklı olarak, diyot eğrisi güçlü biçimde doğrusal değildir. Üç bölgede okumak en kolayıdır: sağda ileri yön bölgesi, solda ters yön bölgesi ve çok daha solda kırılma bölgesi. İleri yön akımının belirgin biçimde artmaya başladığı noktaya diz noktası denir.

Adım adım izlemek için PN diyot simülatörünü açın. Varsayılan eleman, I_s = 4 nA, n = 1,9, 0,2 A akım değeri ve 100 V ters yön değeriyle 1N4148 hazır ayarıdır; uygulanan gerilim 0,7 V'tan başlar.

Shockley denklemi

İdeal diyot denklemi, adını William Shockley'den alır: I = I_s × (e^(V/(n × V_T)) − 1).

I_s doyma akımıdır, ideal bir eklemin çok küçük ters yön akımıdır. 1N4148 hazır ayarında 4 nA'dir.
n idealite faktörüdür, gerçek eklemlerde yaklaşık 1 ile 2 arasındadır. Hazır ayar 1,9 kullanır.
V_T ısıl gerilimdir, kT/q; oda sıcaklığında yaklaşık 25,85 mV'tur ve Curvo Studio bu değeri kullanır.
V eklem uçları arasındaki gerilimdir.

İki sınır durumu akılda tutmaya değer. V negatif ve birkaç V_T ya da daha büyükse üstel terim yok olur ve I ≈ −I_s olur. V pozitif ve yaklaşık 0,1 V'un üzerindeyse −1 ihmal edilebilir ve I ≈ I_s × e^(V/(n × V_T)) olur; yani akım gerilimle üstel olarak artar.

İleri yön bölgesi ve diz gerilimi

İleri yön bölgesinde, gerilimdeki her eşit adım akımı sabit bir çarpanla büyütür. 1N4148 hazır ayarında Shockley denklemi 0,5 V'ta yaklaşık 0,11 mA, 0,6 V'ta 0,81 mA, 0,7 V'ta 6,2 mA ve 0,8 V'ta 47 mA verir. Her ek 0,1 V akımı yaklaşık 7,7 kat artırır.

Aynı gerçek dekad başına da söylenebilir: akımı on katına çıkarmak için gereken gerilim n × V_T × ln(10)'dur; n = 1,9 için bu yaklaşık 113 mV eder.

Üstel eğri yumuşak olduğu için tek ve kesin bir diz noktası yoktur. Ders kitapları bunu genellikle diyodun belirgin bir akım taşıdığı gerilim olarak, bir anlaşmaya dayanarak tanımlar. Bu hazır ayarda akım yaklaşık 0,61 V'ta 1 mA'e, yaklaşık 0,72 V'ta 10 mA'e ulaşır. Silisyum diyotların iletimdeyken yaklaşık 0,6–0,7 V düşürdüğü söylenmesinin nedeni budur. Schottky ve diğer tür diyotların dizi daha düşüktür; kesin değer I_s'e, n'e, akıma ve sıcaklığa bağlıdır.

Pratikteki sonuç şudur: ileri yönde iletimdeki diyot, akım çok değişse de gerilimini hemen hemen sabit tutar; bu yüzden devredeki başka bir eleman, genellikle bir direnç, akımı sınırlamalıdır.

Ters yön kaçak akımı

Ters yön kutuplamada denklem, gerilimden bağımsız olarak yaklaşık −I_s akımı verir. Hazır ayar için bu −4 nA'dir; yukarıdaki ileri yön akımlarından büyüklük sıraları kadar küçüktür, bu yüzden diyot neredeyse açık devre gibi davranır.

Gerçek diyotlar ideal denklemin öngördüğünden daha fazla kaçak akıtır ve kaçak akım sıcaklıkla hızla artar. Curvo Studio basit sürümü korur: ters yön bölgesinde sabit −I_s. Böylece bu ek etkiler olmadan temel fikri görebilirsiniz.

Kırılma

Ters yön gerilimi yeterince büyürse diyot kırılma bölgesine girer ve ters yön akımı dik biçimde artar. Doğrultucu ve sinyal diyotlarının bu bölgede çalıştırılması amaçlanmaz; anma ters yön gerilimi altında kalınması gereken bir sınırdır.

Simülatörde kırılma gerilimi bir parametredir; 1N4148 hazır ayarında 100 V'tur. Tam bu gerilimde model −8 mA, yani anma akımının %4'ünü verir; bunun ötesinde ters yön akımı hızla artar, örneğin 104 V'ta yaklaşık −108 mA olur. Akım göstergesi anma akımının 1,5 katında kırpılır ve akım 0,2 A'lik anma değerini aştığında eleman aşırı yüklü olarak işaretlenir.

Bu şekil bir ders modelidir: fiziksel çığ ya da zener etkisi hesabı değil, parçalı bir kuraldır. Zener diyotlar tam da bu bölgede çalışacak şekilde tasarlanmıştır; bu, zener regülatör rehberinin konusudur.

Simülatörde deneyin

PN diyot simülatörünü açın, 1N4148 hazır ayarını seçin ve uygulanan gerilimi tarayın.

0,5, 0,6, 0,7 ve 0,8 V ayarlayıp her seferinde akımı not edin. Yaklaşık 0,11 mA, 0,81 mA, 6,2 mA ve 47 mA görmelisiniz.
−10 V gibi negatif bir gerilim ayarlayın. Akım yaklaşık −4 nA'de kalır.
Kırılma bölgesini görmek için −100 V ve altını ayarlayın.
1N4001 hazır ayarına (I_s = 5 nA, n = 2, 1 A, 50 V) geçin ve ileri yön akımının nerede belirginleştiğini karşılaştırın.

Bu değerler yukarıda anlatılan denklemlerden gelir; bu yüzden elle hesaplayıp sonucu kontrol edebilirsiniz.

Simülatörde deneyin

P–N eklem diyot simülatörünü aç →

Sık sorulan sorular

Diyodun diz gerilimi nedir?: Diyodun belirgin bir akım iletmeye başladığı ileri yön gerilimidir. Silisyum için yaklaşık 0,6–0,7 V'tur. Shockley eğrisinde keskin bir köşe olmadığından kesin değer, seçtiğiniz akım düzeyine bağlıdır.
Shockley diyot denklemi nedir?: I = I_s × (e^(V/(n × V_T)) − 1); burada I_s doyma akımı, n idealite faktörü ve V_T oda sıcaklığında yaklaşık 25,85 mV olan ısıl gerilimdir.
Diyodun ters yön akımı neden bu kadar küçüktür?: Ters yön kutuplamada üstel terim kaybolur ve yalnızca doyma akımı kalır, I ≈ −I_s. Silisyum diyotta bu genellikle nanoamper ya da daha azdır; bu yüzden diyot kırılmaya kadar neredeyse açık devre gibi davranır.
Diyot kırılma bölgesinde kullanılabilir mi?: Sıradan diyotlar kullanılmamalıdır; çünkü kırılma anma değerlerini aşabilir. Zener diyotlar bunun için tasarlanmıştır ve kırılmayı, gerilimi hemen hemen sabit tutmak için kullanır.