Sa samo jednim pn spojem, koji ima dva vanjska terminala anodu i katodu. Koristi se za ispravljanje, detekciju, modulaciju, ograničavanje i razne vrste transformacija električnih signala. Prema funkcionalnoj namjeni, diode se dijele na ispravljače, univerzalne diode, mikrovalne diode, zener diode, impulsne diode, varikape, varistore, prekidačke diode, tunelske diode itd.
Strukturno, dioda se može predstaviti kao poluvodički kristal koji se sastoji od dva područja. Jedan sa provodljivošću str-tip, a drugi – provodljivost n-tip.
Blok dijagram objašnjenja rada diode
Anoda je pozitivna elektroda, glavni nosioci naboja u njoj su rupe.
Katoda je negativna elektroda u kojoj su glavni nosioci naboja elektroni.
Na vanjskim površinama dva područja nalaze se kontaktni metalni slojevi na koje su zalemljeni vanjski vodovi. Takav poluvodički uređaj može biti samo u jednom od dva stanja: otvorenom i zatvorenom
Ako se na terminale poluvodičkog uređaja spoji konstantni napon: plus se primjenjuje na anodu, a minus na katodni terminal, tada će se dioda otvoriti i kroz nju će početi teći struja, veličina od kojih zavisi od primijenjenog napona i unutarnjih svojstava diode.
Kada se direktno uključe, elektroni iz n regiona će juriti prema rupama u p-regiji, a rupama iz p u n regionu. Na granici prijelaza elektron-rupa oni će se sresti i doći će do njihove međusobne apsorpcije ili rekombinacije.
Diodni terminal spojen na minus će poslati ogroman broj elektrona u n regiju, nadopunjujući njihovo smanjenje. A izlaz spojen na pozitivno pomaže vraćanju koncentracije rupa u p regiji. Odnosno, vodljivost spoja elektron-rupa će se povećati, a otpor struje će se naglo smanjiti, što znači da će kroz diodu teći struja koja se zove jednosmjerna diodna struja Ipr.
Promijenimo polaritet naše veze i pogledajmo promjene u radu spojenog poluvodičkog uređaja.
U tom slučaju, elektroni i rupe će biti odgurnuti od pn spoja, a na granici elektron-rupog spoja potencijalna barijera se naglo povećava, ili drugim riječima, zona osiromašena nosiocima naboja rupama i elektronima, što će sprečiti prolaz struje.
Ali, kako u svakoj regiji postoji mali broj manjinskih nosilaca naboja, mala razmjena nosilaca naboja između regiona i dalje dolazi, ali je vrlo mala. Ova struja se naziva reverzna struja Irev.
Rad diode naprijed i nazad napon |
Napon koji otvara diodu, kada kroz nju teče jednosmjerna struja, naziva se direktan U arr, a napon obrnutog polariteta, pri kojem je ona zatvorena i I arr teče kroz nju, naziva se reverzni U arr. Na U pr unutrašnji otpor nije veći od nekoliko desetina oma, ali na U arr otpor se naglo povećava na stotine, pa čak i hiljade kilo-oma. To je lako vidjeti ako izmjerite obrnuti otpor multimetrom.
Otpor prijelaza elektron-rupa nije konstantan i ovisi o Upr. Što je veći, manji je otpor p-n spoja, veći je Ipr koji prolazi kroz poluvodič. U zatvorenom stanju, gotovo sav napon pada preko njega, stoga je Irev zanemariv, a otpor pn spoja je ogroman.
Ako diodu spojimo na kolo izmjenične struje, ona će biti otvorena na pozitivnom poluvalu sinusoidnog napona, prolazeći istosmjernu struju, i zaključana na negativnom poluvalu, gotovo bez prolaska Ireva. Ovo glavno svojstvo dioda koristi se za pretvaranje naizmjeničnog napona u jednosmjerni, a takvi uređaji se nazivaju ispravljači.
Ovisnost struje koja prolazi kroz spoj elektron-rupa od veličine i polariteta napona prikazana je u obliku krivulje koja se naziva strujno-naponska karakteristika
Sastoji se od dvije grane: prednje grane - koja odgovara direktnoj struji kroz diodu, i reverzne grane, koja odgovara obrnutoj struji.
Direktna grana grafa se strmo diže i karakterizira brzo povećanje struje naprijed s povećanjem napona naprijed. Obrnuta grana, naprotiv, prati gotovo paralelno s horizontalnom osom i karakterizira spori rast uzorka I. Što je prednja grana bliža okomitoj osi i što je obrnuta bliža horizontalnoj osi, to su bolja ispravljačka svojstva poluprovodnika. Prisustvo Iobra je nedostatak. Iz krivulje strujno-naponske karakteristike jasno je da je I pr mnogo veći od I arr.
Kao što možemo vidjeti iz grafikona, s povećanjem napona naprijed kroz spoj elektron-rupa, struja u početku raste sporo, a zatim mnogo brže.
Ali tako oštro povećanje struje zagrijava molekule poluvodiča. A ako je količina topline veća od one koja je uklonjena iz kristala, tada može doći do nepovratnih promjena i uništenja kristalne rešetke.
Stoga je potrebno koristiti serijski spojen ograničavajući otpornik.
Sa snažnim povećanjem obrnutog napona, može doći do kvara uređaja s elektronskom rupom. Postoje čak i posebni poluvodički uređaji koji se nazivaju zener diode koji koriste ovo svojstvo.
Rad diode - kvar p-n spoja |
Slom pn spoja je fenomen naglog povećanja reverzne struje kada obrnuti napon dostigne određeni kritični nivo. Toplotni kvarovi se, pak, dijele na električne i termičke, a električni kvarovi mogu biti tunelski i lavinski.
Električni kvar nastaje kao rezultat izlaganja jakom električnom polju u tranziciji. Takav kvar se smatra reverzibilnim, jer ne oštećuje kristal, a kada se nivo obrnutog napona smanji, karakteristike diode se zadržavaju.
Kvar tunela nastaje kao rezultat tunelskog efekta, a to je onaj pri velikoj jakosti električnog polja u uski p-n spoj, pojedinačni elektroni propuštaju kroz spoj. Takvi p-n spojevi mogući su samo pod uvjetom visoke koncentracije nečistoća u molekuli poluvodiča.
Za vrijeme kvara tunela dolazi do oštrog povećanja Ireva pri niskom obrnutom naponu. Tunelske diode su razvijene na osnovu ovog svojstva. Koriste se u pojačivačima, sinusnim generatorima i raznim sklopnim uređajima na visokim frekvencijama.
Slom lavine također se javlja pod utjecajem jakog električnog polja, kada se manjinski nosioci naboja pod utjecajem topline u tranziciji toliko ubrzaju da iz atoma izbace jedan od valentnih elektrona i izbace ga u provodni pojas, stvarajući elektron -par rupa. Nastali slobodni nosači počinju da se ubrzavaju i sudaraju s drugim atomima, izbacujući druge elektrone. Proces je lavinske prirode, što dovodi do naglog povećanja I arr. na skoro konstantnom nivou napona.
Efekt lavine se koristi u snažnim ispravljačkim jedinicama koje se koriste u metalurškoj i hemijskoj industriji, kao iu željezničkom transportu.
Termički slom nastaje zbog pregrijavanje p-n prelaz kada teče visok nivo struje, a sa slabim odvođenjem toplote. To dovodi do naglog povećanja temperature prijelaza i susjednog područja, povećavaju se vibracije atoma kristalne strukture, a veza valentnih elektrona nestaje. Elektroni se počinju kretati u zonu provodljivosti, dolazi do lavinskog povećanja temperature, što dovodi do uništenja kristala i kvara radio komponente.
Opis rada ispravljačkog uređaja na bazi poluvodičkih dioda
Tiristor je poluvodički uređaj napravljen na bazi monokristalnog poluvodiča s tri ili više p-n spojeva.
Zener dioda je vrsta poluvodičke diode koja radi na obrnutom prednaponu u načinu proboja. Dok ne dođe do kvara, kroz zener diodu teku vrlo neznatne struje curenja, a njen otpor je prilično visok. U trenutku kvara, struja kroz njega naglo raste, a njegov diferencijalni otpor se smanjuje na male vrijednosti. Zbog toga se u režimu proboja napon na zener diodi održava s dobrom preciznošću u širokom rasponu obrnutih struja.
Službena definicija diode je da je to element koji ima različitu provodljivost ovisno o smjeru u kojem struja teče. Njegova upotreba je neophodna u strujnim krugovima koji moraju ograničiti svoj put. Ovaj članak će vam detaljnije reći o dizajnu diode, kao io tome koje vrste postoje i kako ih razlikovati.
Istorija izgleda
Radove u vezi s diodama počela su paralelno obavljati dva znanstvenika - Britanac Frederick Guthrie i Nijemac. Otkrića prvog su bila zasnovana na cijevnim diodama, a drugi - na čvrstim diodama. Međutim, razvoj nauke u to vreme nije nam omogućio da napravimo veliki iskorak u tom pravcu, ali je dao novu hranu za razmišljanje.
Zatim, nekoliko godina kasnije, Thomas Edison je ponovo otkrio diode i potom patentirao izum. Međutim, iz nekog razloga nije korišten u njegovim djelima. Stoga su razvoj tehnologije dioda nastavili i drugi naučnici tokom godina.
Inače, do početka 20. vijeka diode su se zvale ispravljači. Tada je naučnik William Henry Eakeles upotrijebio dvije korijenske riječi - di i odos. Prvi je sa grčkog preveden kao "dva", drugi je "put". Dakle, riječ "dioda" znači "dva putanja".
Princip rada i osnovne informacije o diodama
Dioda ima dvije elektrode - anodu i katodu. Ako anoda ima pozitivan potencijal u odnosu na katodu, tada dioda postaje otvorena. To jest, struja prolazi i dioda ima mali otpor.
Ako na katodi postoji pozitivan potencijal, tada dioda nije otvorena, ima veliki otpor i ne propušta električnu struju.
Kako radi dioda?
U osnovi, tijelo elementa je napravljeno od stakla, metala ili keramičkih spojeva. Ispod premaza se nalaze dvije elektrode. Najjednostavnija dioda sadrži filament malog promjera.
Unutar katode može biti posebna žica. Ima svojstvo zagrijavanja pod utjecajem električne struje i naziva se "grijač".
Supstance koje se koriste u proizvodnji su najčešće silicijum ili germanijum. Jedna strana elementa ima manjak elektrona, druga, naprotiv, ima višak. Između njih postoji granica koja obezbeđuje p-n spoj. To je ono što omogućava struji da teče u željenom smjeru.
Karakteristike diode
Prilikom odabira elementa, oni se uglavnom rukovode dvama indikatorima - maksimalnim obrnutim naponom i maksimalnom strujom.
Upotreba dioda u svakodnevnom životu
Jedan od najupečatljivijih primjera upotrebe dioda je automobilski generator. Sadrži kompleks nekoliko takvih elemenata, koji se naziva "diodni most".
Elementi se također aktivno koriste u televizijama i radijima. Kada su spojene s kondenzatorima, diode mogu izdvojiti frekvencije iz raznih moduliranih signala.
Vrlo često se u krugovima koristi kompleks dioda za zaštitu potrošača od strujnog udara.
Također je vrijedno spomenuti da svako napajanje za mnoge elektroničke uređaje nužno sadrži diode.
Vrste dioda
U osnovi, elementi se mogu podijeliti u dvije grupe. Prva je vrsta poluvodičkih dioda, druga je ne-poluvodička.
Bila je to prva grupa koja je postala široko rasprostranjena. Naziv dolazi od materijala od kojih je dioda napravljena: dva poluvodiča ili poluvodič s metalom.
Postoji i asortiman posebne vrste diode koje se koriste u posebnim krugovima i uređajima.
Zener dioda ili zener dioda
Ovaj tip karakterizira činjenica da kada dođe do kvara, dolazi do oštrog povećanja struje s visokom preciznošću. Ova karakteristika se koristi za stabilizaciju napona.
Tunel
Ako razgovaramo jednostavnim riječima, tada ova vrsta diode stvara negativan otpor na strujno-naponskoj karakteristici. Uglavnom se koristi u pojačalima i generatorima.
reverzna dioda
Ima mogućnost značajnog smanjenja napona u otvorenom načinu rada. Ovo je također zasnovano na tunelskom efektu sličnom prethodnoj diodi.
Varicap
Odnosi se na vrstu poluvodičkih dioda koje imaju povećan kapacitet, električno kontrolirane u slučaju promjene obrnutog napona. Koristi se za postavljanje i kalibraciju oscilatornih kola.
LED
Posebnost ovoga je da emituje svjetlost kada struja teče u smjeru naprijed. IN savremeni svet Koristi se gotovo svugdje gdje je potrebna rasvjeta sa ekonomičnim izvorom svjetlosti.
Photodiode
Ima suprotna svojstva od prethodne instance. Odnosno, počinje stvarati električni naboj kada svjetlost udari u njega.
Označavanje
Kako bi odredili tip i saznali karakteristike poluvodičke diode, proizvođači primjenjuju posebne oznake na tijelo elementa. Sastoji se od četiri dijela.
Na prvom mjestu je slovo ili broj koji označava materijal od kojeg je dioda napravljena. Može uzeti sljedeće vrijednosti:
- G (1) - germanijum;
- K (2) - silicijum;
- A (3) - galijum arsenid;
- I (4) - indijum.
Na drugom - tipovi dioda. Takođe mogu imati različita značenja:
- D - ispravljač;
- B - varicap;
- A - ultra-visoka frekvencija;
- I - tunel;
- C - zener diode;
- C - ispravljački stubovi i blokovi.
Na trećem mjestu je broj koji označava područje primjene elementa.
Četvrto mjesto su brojevi od 01 do 99, koji označavaju serijski broj razvoja.
Dodatne oznake se također mogu staviti na tijelo. Ali, u pravilu se koriste u specijaliziranim uređajima i krugovima.
Radi lakše percepcije, diode se također mogu označiti raznim grafičkim simbolima, na primjer, tačkama i prugama. U takvim crtežima nema posebne logike. Odnosno, da biste utvrdili kakva je to dioda, morat ćete pogledati posebnu tablicu korespondencije.
Triode
Ova vrsta elektroničkog elementa donekle je slična diodi, ali obavlja druge funkcije i ima vlastiti dizajn.
Glavna razlika između diode i triode je u tome što potonja ima tri terminala i češće se naziva tranzistor. Princip rada se zasniva na kontroli struja u izlaznim kolima pomoću malog signala.
(tranzistori) se koriste u skoro svakom elektronski uređaj. Uključujući procesore.
Za i protiv
Prije nego što završite, možete sumirati sve podatke o diodama i napraviti popis njihovih prednosti i mana.
- Niska cijena dioda.
- Odlična efikasnost.
- Visok radni resurs.
- Male su veličine, što im omogućava da se udobno postavljaju na dijagrame.
- Mogućnost korištenja diode na izmjeničnu struju.
Od minusa, možda, možemo istaknuti činjenicu da ne postoji poluvodički tip za visokog napona nekoliko kilovolti. Stoga ćete morati koristiti starije analogne lampe. Također, izlaganje visokim temperaturama negativno utječe na rad i stanje elementa.
Prve kopije su proizvedene malom preciznošću. Stoga je rascjep u rezultirajućim karakteristikama dioda bio vrlo velik, zbog čega su gotovi uređaji morali biti, kako kažu, "odbačeni". Odnosno, neke diode naizgled iste serije mogle bi dobiti potpuno drugačija svojstva. Nakon pregleda, artikli su označeni prema stvarnim karakteristikama.
Diode proizvedene u staklenoj vitrini imaju jednu zanimljiva karakteristika- osetljivost na svetlost. To jest, ako uređaj koji sadrži takav element ima poklopac koji se otvara, tada cijeli krug može raditi drugačije u zatvorenom i otvorenom stanju.
Zaključak
Općenito, da biste u potpunosti razumjeli i razumjeli kako pravilno koristiti i gdje koristiti diode, morate proučiti više literature. Za određivanje tipa elementa na oko, potrebno je odgovarajuće iskustvo. Pa, tabele i referentne knjige o oznakama mogu pomoći početnicima u tome.
Također je potrebno imati barem osnovno razumijevanje električne struje i njenih svojstava. Naravno, sve se to učilo u školi, ali ko se sada uopće može sjetiti Ohmovog zakona?
Stoga će bez osnovnog znanja uroniti u svijet elektronike biti vrlo problematično.
To znači da će oba poluvala naizmjeničnog napona, prolazeći kroz diodni most, imati isti polaritet na opterećenju DC napon.
Postoji i shema za korištenje samo 2 diode za ispravljanje naizmjenične struje pomoću transformatora sa odvodom od srednje tačke. U njemu se vrši ispravan rad dioda zbog činjenice da korišteni transformator ima dva identična sekundarna namota s, prema tome, jednakim naponima. Jedan namotaj radi u jednom poluperiodu, a drugi namotaj u drugom poluperiodu. Ovu opciju možete sami pronaći i rastaviti. Ali u praksi se, međutim, mnogo češće koristi shema o kojoj je bilo riječi.
Ako nećete koristiti diode u visokofrekventnim krugovima, a radi se o zasebnim serijama dioda, tada morate znati dva glavna parametra ispravljačkih dioda:
1)Maksimalna struja naprijed, Ipr. Ovo je ista struja koja će proći kroz opterećenje kada je dioda otvorena. U većini korištenih dioda ova vrijednost se kreće od 0,1 do 10A. Ima i moćnijih. Međutim, mora se uzeti u obzir da u svakom slučaju, kada jednosmjerna struja Ipr teče kroz diodu, mali napon se "nastanjuje" na nju. Njegova veličina ovisi o količini struje koja teče, ali općenito je približno 1V. Ova vrijednost se naziva direktni pad napona i obično se označava kao Upr ili Udrop. Za svaku diodu dat je u priručniku.
2)Maksimalni obrnuti napon, Uob. Ovo je najveći napon, u obrnutom smjeru, pri kojem dioda i dalje zadržava svojstva ventila. Općenito, ovo je pravedno naizmenični napon, koje možemo spojiti na njegove pinove. A kada birate diode za isti mostni ispravljač, morate se usredotočiti upravo na tu vrijednost. Kada se ova vrijednost napona prekorači, dolazi do nepovratnog kvara diode, baš kao i kada je prekoračena struja naprijed Ipr. Ova vrijednost je također dostupna u referentnim knjigama za diode.
Vrijedi napomenuti još jednu vrstu, da tako kažem, dioda - zener diode. Malo informacija o njima u nastavku.
Druga grupa dioda su zener diode. Njihova svrha nije ispravljanje struje, već stabilizacija napona. Takođe imaju p-n spoj. Za razliku od diode, zener dioda je povezana u suprotnom smjeru. Njegova strujna-naponska karakteristika i simbol su prikazani na slici 5. Sa slike 5 je jasno da je pri određenoj vrijednosti napona na terminalima zener diode manjoj od Umin, struja praktično jednaka nuli. Pri naponu Umin, zener dioda se otvara i kroz nju počinje teći struja. Naponski dio od Umin do Umax, tj. između tačaka 1 i 2 na grafikonu je radni presek referentne diode (zener dioda). Minimalne i maksimalne vrijednosti mogu se razlikovati samo za desetinke volta. Ove vrijednosti odgovaraju minimalnoj i maksimalnoj stabilizacijskoj struji. Glavni parametri zener diode su:
1)Napon stabilizacije Ust. Zener diode se proizvode sa stabilizacionim naponom najčešće od 6 do 12V, ali postoje i od 2 do 6V, kao i rjeđe korišćene iznad 12 i do 300V;
2)Minimalna stabilizacijska struja Ist.min. Ovo je najmanja struja koja teče kroz zener diodu, zbog čega se na njoj pojavljuje stabilizirani napon na pločici s natpisom. Obično je 4...5mA;
3)M maksimalna stabilizacijska struja. Ovo je maksimalna struja kroz zener diodu, koja se ne smije prekoračiti tokom rada, jer dolazi do neprihvatljivog zagrijavanja zener diode. Kod modela male snage to je najčešće 20...40 mA.
Što je strmiji dio 1 - 2 volt-amper karakteristike zener diode, to bolje stabilizira napon.
Specifična primjena stabilizatora napona sa proračunima data je u odjeljcima “Proračun parametarskog stabilizatora” i “Stabilizator napona kontinuirane kompenzacije”.
Postoje i druge vrste dioda. To su pulsne diode, mikrovalne diode, stabilizatori, varikapi, tunelske diode, emitivne diode, fotodiode. Ali uzmimo to kao činjenicu da se još uvijek koriste ne u jednostavnim električnim uređajima, već u čista voda radio-elektronske, pa nećemo fokusirati našu pažnju na njih. Štoviše, nakon proučavanja osnovnih svojstava razmatranih dioda, informacije o gore navedenom mogu se lako pronaći u tehničkoj literaturi.
I u zaključku, neke informacije o označavanju poluvodičkih dioda. Hajde da pričamo ruski.
Prvi znak je slovo (za uređaje opšta upotreba) ili broj (za uređaje posebne namjene) koji označava izvorni poluvodički materijal od kojeg je dioda napravljena: G (ili 1) - germanij; K (ili 2) - silicijum; A (ili 3) - GaAS. Drugi simbol je slovo koje označava podklasu diode: D - ispravljač, visokofrekventni (univerzalni) i impulsni; B - varikapi; C - zener diode; L - LED diode. Treći znak je broj koji označava namjenu diode (za zener diode - snaga disipacije): na primjer, 3 - prebacivanje, 4 - univerzalno, itd. Četvrti i peti znak su dvocifreni broj koji označava serijski broj razvoja (za zener diode - nazivni stabilizacijski napon). Šesti znak je slovo koje označava parametarsku grupu uređaja (za zener diode, razvojni niz).
Neki primjeri oznaka:
GD412A - germanijumska (G) dioda (D), univerzalna (4), razvojni broj 12, grupa A; KS196V - silicijumska (K) zener dioda (S), snaga disipacije ne veća od 0,3 W (1), nominalni napon stabilizacije 9,6 V, treći razvoj (V).
Za poluvodičke diode s malim kućištima, označavanje u boji se koristi u obliku oznaka nanesenih na tijelo uređaja.
Dioda je 2-elektrodni vakuumski, poluprovodnički ili plinski uređaj s jednosmjernom provodljivošću električne struje: dobro propušta struju kroz sebe u jednom smjeru, a vrlo slabo u drugom. Ovo osnovno svojstvo diode koristi se, posebno, za pretvaranje naizmjenične struje iz mreže u jednosmjernu.
Šematski uređaj diode:
Strukturno, dioda je mala ploča od germanija ili silicijuma, čija jedna regija (dio volumena) ima električnu provodljivost p-tipa, odnosno "rupu" (koja sadrži umjetno stvoren nedostatak elektrona), druga ima n -tip električne provodljivosti, odnosno elektronski (koji sadrži višak elektrona). Granica između njih naziva se p-n spoj. Ovdje su slova p i n prva u latinskim riječima positiv - "pozitivan" i negativ - "negativan". Područje p-tipa originalnog poluvodiča takvog uređaja je anoda (pozitivna elektroda), a područje n-tipa je katoda (negativna elektroda) diode.
Princip rada diode.
Ako spojite bateriju GB na diodu VD preko žarulje sa žarnom niti HL tako da je terminal pozitivnog pola baterije spojen na anodu, a terminal negativnog pola na katodu diode (sl. a) , zatim u rezultirajućem električni krug pojaviće se struja, što će biti signalizirano upaljenom HL lampicom. Vrijednost ove struje zavisi od p-n otpor diodni spoj i jednosmjerni napon primijenjen na njega. Ovo stanje diode naziva se otvoreno, struja koja teče kroz nju naziva se istosmjerna struja Ipr, a napon koji se na njega primjenjuje, zbog kojeg je dioda u otvorenom stanju, naziva se napon naprijed Upr.
Ako su polovi baterije GB obrnuti kao što je prikazano na sl. b, tada se HL lampa neće upaliti, jer je u ovom slučaju dioda u zatvorenom stanju i pruža veliki otpor struji u krugu. Mala struja kroz pn spoj diode i dalje će teći u obrnutom smjeru, ali u usporedbi sa strujom naprijed bit će toliko neznatna da žarna nit lampe neće ni reagirati. Ova struja se naziva reverzna struja Irev, a napon koji je stvara naziva se reverzni napon Urev.
Da li je moguće eksperimentalno ispitati ova svojstva diode? Naravno da možeš. Da biste to učinili, trebat će vam bilo koja planarna dioda, na primjer iz serije D226, D202, D7, minijaturna žarulja sa žarnom niti dizajnirana za struju filamenta od 100...300 mA, na primjer MH 3,5-0,14 (napon 3,5 V, struja filamenta 140 mA), i baterija 3336 (za ravnu džepnu električnu baterijsku lampu) ili sastavljena od tri elementa 343 ili 373. Treba ih spojiti jedan na drugi prema dijagramima prikazanim na posljednjoj slici. Naizmjenična promjena polariteta spajanja baterije na strujni krug će otvoriti ili zatvoriti diodu i time automatski upaliti i isključiti žarulju sa žarnom niti.
U takvom eksperimentu žarulja sa žarnom niti igra dvostruku ulogu: služi kao indikator i ograničavač struje u krugu. Kada je baterija direktno spojena na diodu, struja u kolu može biti toliko značajna da će se p-n spoj pregrijati i dioda će otkazati.
Princip dizajna i rada takozvanih točkastih poluvodičkih dioda, na primjer D9, D2, D220, je sličan. Područja p-n U ovom slučaju ima znatno manje prijelaza poluvodičkih dioda nego kod planarnih dioda, pa su dopuštene struje koje teku kroz njih manje.
Glavna razlika između germanijumskih dioda i silicijumskih dioda je vrijednost prednjih napona pri kojima se otvaraju i ne pružaju gotovo nikakav uočljiv otpor strujama koje teku kroz njih. Germanijumske diode se otvaraju pri prednjem naponu od 0,1...0,15 V, a silicijumske diode na 0,6...0,7 V.
Dioda je najjednostavniji poluvodički ili vakuumski uređaj koji ima dva kontakta. Glavno svojstvo ovog elementa je takozvana jednosmjerna provodljivost.
To znači da u zavisnosti od polariteta, poluvodič ima radikalno različitu provodljivost. Promjenom smjera struje možete otvoriti ili zatvoriti diodu. Nekretnina se široko koristi u raznim oblastima dizajna kola.
Princip rada je sljedeći:
Radio element se sastoji od strujnog spoja sa integrisanim radnim kontaktima - anodom i katodom.
Primjenom istosmjernog napona na elektrode (anoda - pozitivna, katoda - negativna) otvaramo spoj, otpor diode postaje zanemariv, a kroz njega teče električna struja, koja se zove direktna.
Ako je polaritet obrnut: to jest, negativni potencijal se primjenjuje na anodu, a pozitivan potencijal na katodu, otpor spoja se povećava toliko da se smatra da teži beskonačnosti. Električna struja(obrnuto) je zapravo nula.
Glavne vrste dioda su ne-poluvodičke i poluvodičke
Prvi tip je bio široko korišten u eri radio cijevi, prije masovne upotrebe poluvodiča. Boca, koja je tijelo radio komponente, mogla bi sadržavati poseban plin ili vakuum. Pouzdanost i snaga gasom punjenih (vakuum) dioda nije zadovoljavajuća, međutim, njihove velike dimenzije i potreba za zagrijavanjem da bi se postigle performanse ograničavaju njihovu primjenu.
Za rad je bilo potrebno prethodno zagrijati jednu od elektroda - katodu. Nakon čega je došlo do emisije elektrona unutar lampe, a struja je tekla između radnih elektroda (u jednom smjeru).
Ovo je zanimljivo! Uprkos arhaičnoj prirodi vakuumskih cijevi, poznavaoci dobre muzike preferiraju pojačala sastavljena pomoću ovih elemenata. Vjeruje se da će zvuk biti prirodniji i čišći nego u poluvodičkim sistemima.
Pojačalo je sastavljeno od vakuum dioda
Poluprovodničke diode. Radni element je poluprovodnički materijal sa integrisanim kontaktima elektroda.
Pošto kristal može da radi u bilo kojim uslovima (struja teče direktno u njegovom telu), nema potrebe da se stavlja u vakuum ili posebno gasno okruženje. Potrebna je samo mehanička zaštita, jer su svi poluvodički materijali krhki.
