Koliko veste o osnovah diod? (1. del)

Diodaje ena najzgodnejših polprevodniških naprav, njena uporaba pa je zelo široka. Zlasti v različnih elektronskih vezjih je uporaba diod in uporov, kondenzatorjev, induktorjev in drugih komponent razumno povezana, da tvorijo vezja z različnimi funkcijami, ki lahko dosežejo različne funkcije, kot so usmerjanje izmeničnega toka, zaznavanje modulacijskega signala, omejevanje in vpenjanje ter napetostna regulacija napajalne napetosti.

Ne glede na to, ali je v skupnem radijskem vezju ali v drugih gospodinjskih električnih izdelkih ali industrijskih krmilnih vezjih, je mogoče najti sledi diod.

Značilnosti in uporaba diod

Skoraj v vseh elektronskih vezjih se uporabljajo polprevodniške diode, igra pomembno vlogo v številnih vezjih, je ena prvih polprevodniških naprav, njena uporaba pa je tudi zelo široka.

Uporaba diode

1. Usmerniška dioda

Z uporabo enosmerne prevodnosti diode lahko izmenični tok pretvorimo v enosmerni pulzirajoči enosmerni tok.

2. Zamenjajte komponente

Pod delovanjem prednapetosti je upor diode zelo majhen in je v vklopljenem stanju, kar je enakovredno vklopljenemu stikalu. Pod delovanjem povratne napetosti je upor zelo velik in je v izklopljenem stanju, kot je odklopljeno stikalo. Z uporabo preklopnih karakteristik diod je mogoče oblikovati različna logična vezja.

3. Omejevalni element

Ko je dioda vklopljena, njen padec napetosti naprej ostane v bistvu nespremenjen ({{0}}.7V za silikonsko cev in 0,3V za germanijevo cev). Z uporabo te karakteristike lahko amplitudo signala omejimo na določeno območje kot omejevalni element v vezju.

4. Relejna dioda

Igra vlogo releja pri induktivnih obremenitvah, kot sta induktivnost in rele preklopnega napajanja.

5. Zaznavna dioda

Na radiu deluje kot detektor.

6. Varaktorska dioda

Uporablja se v visokofrekvenčni glavi televizije.

Kako delujejo diode?

Kristalna dioda je pn spoj, ki ga tvorita polprevodnik tipa P in polprevodnik tipa N, ki na obeh straneh vmesnika tvori plast prostorskega naboja in ima samozgrajeno električno polje. Ko ni priključene napetosti, sta difuzijski tok, ki ga povzroči razlika v koncentraciji nosilcev na obeh straneh pn-spojnice, in odnašajoči tok, ki ga povzroči samozgrajeno električno polje, enaka in v električnem ravnovesju. Ko obstaja prednapetostna napetost, medsebojno dušenje zunanjega električnega polja in samozgrajenega električnega polja poveča nosilni difuzijski tok in povzroči prednji tok. Ko je zunaj vzvratna prednapetost, se zunanje električno polje in samozgrajeno električno polje dodatno okrepita in tvorita povratni tok nasičenja I0, ki je neodvisen od povratne prednapetosti v določenem območju povratne napetosti. Ko je uporabljena povratna napetost do določene mere visoka, električna poljska jakost v plasti prostorskega naboja pn spoja doseže kritično vrednost, kar ima za posledico proces podvajanja nosilca, veliko število parov elektronskih lukenj, kar ima za posledico veliko vrednost povratnega prebojni tok, imenovan pojav preboja diod.

Vrsta diode

Obstaja veliko vrst diod, glede na uporabljeni polprevodniški material pa jih lahko razdelimo na germanijeve diode (Ge cevi) in silicijeve diode (Si cevi). Glede na različne uporabe jo lahko razdelimo na zaznavno diodo, usmerniško diodo, diodo regulatorja napetosti, preklopno diodo, izolacijsko diodo, Schottkyjevo diodo, svetlečo diodo in tako naprej. Glede na strukturo jedra ga lahko razdelimo na diode s točkovnim kontaktom, diode s površinskim kontaktom in ravninske diode. Dioda s točkovnim kontaktom je zelo tanka kovinska žica, stisnjena na površino gladkega polprevodniškega čipa skozi impulzni tok, tako da sta en konec žice in čip trdno sintrana skupaj, da tvorita "PN spoj". Ker gre za točkovni kontakt, je dovoljen le majhen tok (ne več kot nekaj deset MA), kar je primerno za visokofrekvenčna vezja majhnega toka, kot je radijsko zaznavanje. Območje "PN spoja" diode s čelnim kontaktom je veliko, kar omogoča prehod velikega toka (od nekaj amperov do deset amperov), ki se večinoma uporablja v "usmerniškem" vezju, ki pretvarja izmenični tok v enosmerni. Planarna dioda je posebna silicijeva dioda, ki ne more samo prenesti velikega toka, ampak ima tudi stabilno in zanesljivo delovanje in se večinoma uporablja v preklopnih, impulznih in visokofrekvenčnih vezjih.

Vezje za uporabo diode

1. Diodno preprosto vezje regulatorja enosmerne napetosti

Diodno preprosto vezje regulatorja napetosti se v glavnem uporablja v nekaterih lokalnih napajalnih tokokrogih enosmerne napetosti, ker je vezje preprosto, poceni, zato se pogosto uporablja.

V tokokrogu diodnega enostavnega regulatorja napetosti je glavna uporaba padca tlaka diodne cevi v bistvu nespremenjena.

Značilnosti padca tlaka v cevi diode: padec tlaka v cevi je po vklopu diode v bistvu nespremenjen, padec tlaka v cevi je približno {{0}}.6V za silicijevo diodo in približno 0,2V za germanijevo diodo.

2. Diodno temperaturno kompenzacijsko vezje

Dobro je znano, da ima PN-spoj padec tlaka za približno {{0}},6 V (kar se nanaša na silicijev PN-spoj) po prevodu, PN-spoj pa ima tudi lastnost, odvisno od temperature: tlak padec na obeh koncih PN spoja se nekoliko zmanjša s povišanjem temperature in višja kot je temperatura, bolj je znižanje. Seveda je absolutna vrednost padca napetosti na obeh koncih PN spoja precej majhna za 0,6 V, kar se lahko uporabi za oblikovanje temperaturnega kompenzacijskega vezja.

Kontaktni podatki:

Če imate kakršne koli ideje, se obrnite na nas. Ne glede na to, kje so naše stranke in kakšne so naše zahteve, bomo sledili svojemu cilju, da svojim strankam zagotovimo visoko kakovost, nizke cene in najboljšo storitev.