Įvairių tipų diodų ir jų naudojimo apžvalga

Diodas yra dviejų gnybtų elektrinis įtaisas, leidžiantis perduoti srovę tik viena kryptimi. Diodas taip pat žinomas dėl savo vienos krypties srovės savybės, kai elektros srovei leidžiama tekėti viena kryptimi. Iš esmės, diodas naudojamas bangos formoms ištaisyti radijo detektoriuose ar viduje maitinimo šaltiniai . Jie taip pat gali būti naudojami įvairiose elektrinėse ir elektroninėse grandinėse, kur reikalingas diodo „vienos krypties“ rezultatas. Dauguma diodų yra pagaminti iš puslaidininkių, tokių kaip Si (silicis), tačiau kai kuriais atvejais naudojamas ir Ge (germanis). Kartais naudinga apibendrinti egzistuoja skirtingų tipų diodai . Kai kurie tipai gali sutapti, tačiau įvairiems apibrėžimams gali būti naudinga susiaurinti lauką ir pateikti įvairių tipų diodų apžvalgą.

Kas yra skirtingi diodų tipai?

Yra keli diodų tipai, kuriuos galima naudoti kuriant elektroniką, būtent atgalinis diodas, BARRITT diodas, Gunno diodas, lazerinis diodas, šviesos diodai, Auksiniai diodai , krištolo diodas , PN sankryža, Shockley diodas , Pakopinis atkūrimo diodas, Tunelio diodas, Varactor diodas ir Zenerio diodas.

Diodų tipai

Išsamus diodų paaiškinimas

Leiskite mums išsamiai pakalbėti apie diodo veikimo principas.

Atgalinis diodas

Šis diodo tipas taip pat vadinamas galiniu diodu ir nėra itin įgyvendintas. Atgalinis diodas yra PN jungties diodas, kuris veikia panašiai kaip tunelio diodas. Kvantinio tuneliavimo scenarijus turi didelę atsakomybę už dabartinį daugiausia atvirkštinį kelią. Naudojant energijos juostos vaizdą, galima sužinoti tikslų diodo veikimą.

Atgalinio diodo veikimas

Juosta, esanti viršutiniame lygyje, vadinama laidumo juosta, o žemesnio lygio juosta - valentine. Kai elektronams taikoma energija, jie linkę įgyti energijos ir judėti link laidumo juostos. Kai elektronai patenka iš valentingumo į laidumo juostą, jų vieta valentinėje juostoje paliekama su skylėmis.

Esant nulinei šališkumui, užimta valentingumo juosta prieštarauja užimtos laidumo juostos juostai. Tuo tarpu atvirkštinio šališkumo sąlygomis P regionas juda aukštyn, atitinkančiu N regioną. Dabar užimta juosta P sekcijoje yra priešinga laisvai N ruožo juostai. Taigi elektronai pradeda tunelėti nuo užimtos juostos P sekcijoje iki laisvos juostos N sekcijoje.

Taigi, tai reiškia, kad srovės srautas taip pat vyksta atvirkštiniu poslinkiu. Esant išankstiniam nusistatymui, N regionas turi judėjimą aukštyn, atitinkančiu P regioną. Dabar užimta juosta N sekcijoje yra priešinga laisvai juostai P ruože. Taigi, elektronai pradeda tunelėti nuo užimtos juostos N sekcijoje iki laisvos juostos P sekcijoje.

Šio tipo dioduose susidaro neigiamo pasipriešinimo sritis ir tai daugiausia naudojama diodo darbui.

Atgalinis diodas

BARITTo diodas

Pratęstas šio diodo terminas yra „Barrier Injection Transit Time“ diodas, kuris yra BARITT diodas. Jis pritaikytas mikrobangų krosnelėje ir leidžia daugybę palyginti su plačiau naudojamu IMPATT diodu. Ši nuoroda rodo aiškų aprašymą, kas yra a BARRITTo diodas ir jo veikimas bei įgyvendinimas.

Gunno diodas

Gunno diodas yra PN jungties diodas, tokio tipo diodas yra puslaidininkinis įtaisas, turintis du gnybtus. Paprastai jis naudojamas mikrobangų signalams gaminti. Prašome žiūrėti žemiau esančią nuorodą Gunno diodas veikia , Charakteristikos ir jų taikymas.

„Gunn“ diodai

Lazerio diodas

Lazerio diodas neturi panašaus proceso kaip įprastas LED (šviesos diodas), nes jis gamina vientisą šviesą. Šie diodai yra plačiai naudojami įvairiems tikslams, tokiems kaip DVD, CD diskai ir lazerio šviesos rodyklės PPT. Nors šie diodai yra nebrangūs nei kitų tipų lazeriniai generatoriai, jie yra daug brangesni nei šviesos diodai. Jie taip pat turi dalinį gyvenimą.

Lazerio diodas

Šviesos diodas

Terminas LED reiškia šviesą skleidžiantį diodą, yra vienas iš standartinių diodų tipų. Kai diodas yra prijungtas į priekį, tada srovė teka per sankryžą ir sukuria šviesą. Taip pat yra daugybė naujų LED pokyčių, kurie keičiasi: tai LED ir OLED. Viena iš pagrindinių LED žinomų sąvokų yra jo IV charakteristikos. Išsamiai apžvelkime LED charakteristikas.

Šviesos diodų charakteristikos

Prieš šviesos diodui skleidžiant šviesą, jam reikia srovės srauto per diodą, nes tai yra srovės diodas. Čia šviesos intensyvumo dydis yra tiesiogiai proporcingas srovės, einančios per diodą, priekinei krypčiai.

Kai diodas vykdo srovę į priekinį poslinkį, tada turi būti srovę ribojantis serijinis rezistorius, apsaugantis diodą nuo papildomo srovės srauto. Pažymėtina, kad tarp maitinimo šaltinio ir šviesos diodo neturi būti tiesioginio ryšio, jei tai sukelia tiesioginę žalą, nes šis ryšys leidžia labai daug srovės ir degina prietaisą.

LED veikia

Kiekvienas LED prietaiso tipas turi savo įtampos nuostolius per PN jungtį, ir šis apribojimas yra žinomas pagal naudojamo puslaidininkio tipą. Tai nustato įtampos kritimo dydį atitinkamam persiuntimo srovės kiekiui, esant dabartinei 20mA vertei.

Daugeliu atvejų šviesos diodų funkcija nuo minimalių įtampos lygių, turinčių nuoseklųjį rezistorių, Rs naudojama srovės srauto ribojimui iki apsaugoto lygio, kuris paprastai yra nuo 5 mA iki 30 mA, kai reikalingas padidintas ryškumas. .

Įvairūs šviesos diodai generuoja šviesą atitinkamuose UV spektro regionuose, todėl jie sukuria skirtingus šviesos intensyvumo lygius. Konkretus puslaidininkio pasirinkimas gali būti žinomas pagal visą fotonų emisijos bangos ilgį ir taip gaunamą atitinkamą šviesą. Šviesos diodo spalvos yra šios:

Taigi tiksli šviesos diodo spalva yra žinoma pagal spinduliuojamo bangos ilgio atstumą. Bangos ilgis yra žinomas pagal specifinę puslaidininkių kompoziciją, kuri naudojama PN sankryžoje jo gamybos metu. Taigi buvo aišku, kad šviesos diodų spalva sklinda ne dėl to, kad naudojami plastikiniai plastikai. Jie taip pat padidina šviesos ryškumą, kai jų neapšviečia srovės tiekimas. Derinant įvairias puslaidininkines, dujines ir metalines medžiagas, galima sukurti žemiau esančius šviesos diodus:

• Galio arsenidas (GaAs), kuris yra infraraudonasis
• Galio arsenido fosfidas (GaAsP) svyruoja nuo raudonos iki infraraudonosios ir oranžinės spalvos
• Aliuminio galio arsenido fosfidas (AlGaAsP), kuris padidino ryškiai raudoną, oranžinę raudonos, oranžinės ir geltonos spalvos spalvą.
• Galio fosfidas (GaP) yra raudonos, geltonos ir žalios spalvos
• Aliuminio galio fosfidas (AlGaP) - daugiausia žalios spalvos
• Galio nitridas (GaN) yra žalios ir smaragdo žalios spalvos
• Galio indio nitridas (GaInN) arti ultravioletinių spindulių, mišri mėlynos, žalios ir mėlynos spalvos
• Silicio karbidas (SiC) yra mėlynas kaip pagrindas
• Cinko selenidas (ZnSe) yra mėlynas
• Aliuminio galio nitridas (AlGaN), kuris yra ultravioletinis

Fotodiodas

Fotodiodas naudojamas šviesai aptikti. Nustatyta, kad kai šviesa patenka į PN jungtį, ji gali sukurti elektronus ir skyles. Paprastai fotodiodai veikia atvirkštinio poslinkio sąlygomis, kai galima pastebėti net nedidelį šviesos srauto srautą. Šie diodai taip pat gali būti naudojami elektros gamybai.

Nuotraukų diodas

PIN diodas

Šio tipo diodams būdinga jo konstrukcija. Jis turi standartinius P tipo ir N tipo regionus, tačiau plotas tarp dviejų regionų, ty vidinis puslaidininkis, neturi dopingo. Vidinio puslaidininkio sritis padidina išeikvojimo srities plotą, o tai gali būti naudinga perjungiant programas.

PIN diodas

Neigiamų ir teigiamų krūvių nešėjai iš N ir P tipo regionų atitinkamai turi judėjimą į vidinę sritį. Kai šis regionas yra visiškai užpildytas elektronų skylėmis, diodas pradeda laidą. Esant atvirkštinei šalutinei būklei, platus vidinis diodo sluoksnis gali užkirsti kelią aukštos įtampos lygiui ir jį išlaikyti.

Esant padidintam dažnio lygiui, PIN diodas veiks kaip linijinis rezistorius. Jis veikia kaip linijinis rezistorius, nes šis diodas turi netinkamas atvirkštinis atkūrimo laikas . Tai yra priežastis, dėl kurios stipriai elektriniu būdu įkrautas „I“ regionas neturės pakankamai laiko iškrauti greitų ciklų metu. Esant minimaliam dažnio lygiui, diodas veikia kaip lygintuvas, kur turi pakankamai laiko iškrovimui ir išjungimui.

PN jungties diodas

Standartinis PN mazgas gali būti laikomas įprastu ar standartiniu šiandien naudojamo tipo diodu. Tai ryškiausias iš įvairių tipų diodų, esančių elektrinėje srityje. Tačiau šie diodai gali būti naudojami kaip mažų signalų tipai, skirti naudoti RF (radijo dažnyje) arba kitose silpnos srovės programose, kurios gali būti vadinamos signalo diodais. Kiti tipai gali būti planuojami naudoti aukštos įtampos ir didelės srovės reikmėms ir paprastai vadinami lygintuvo diodais. PN jungties diode turi būti aišku, ar nėra šališkumo sąlygų. Yra daugiausia trys šališkumo sąlygos ir tai priklauso nuo taikomo įtampos lygio.

• Priekinis šališkumas - čia teigiamas ir neigiamas gnybtas yra prijungtas prie diodo P ir N tipų.
• Atvirkštinis poslinkis - čia teigiamas ir neigiamas gnybtas yra prijungtas prie N ir P tipų diodo.
• Nulinis šališkumas - tai vadinama „0“ šališkumu, nes diodui nėra taikoma išorinė įtampa.

Į priekį nukreiptas PN jungties diodas

Esant priekinio poslinkio sąlygai, PN jungtis sukuriama, kai akumuliatoriaus teigiami ir neigiami kraštai yra prijungti prie P ir N tipų. Kai diodas veikia nukreipdamas į priekį, vidiniai ir pritaikyti elektriniai laukai sankryžoje yra priešingi keliai. Susumavus šiuos elektrinius laukus, pasekminės galios dydis yra mažesnis už taikomo elektrinio lauko dydį.

Persiųsti šališkumą PN jungties tipų dioduose

Šis ryšys lemia minimalų varžos kelią ir plonesnį išeikvojimo plotą. Išeikvojimo srities varža tampa nereikšmingesnė, kai naudojamos įtampos vertė yra didesnė. Pavyzdžiui, silicio puslaidininkyje, kai naudojama įtampos vertė yra 0,6 V, išeikvojimo sluoksnio varžos vertė tampa visiškai nereikšminga ir per ją bus netrukdomas srovės srautas.

PN jungties diodo atvirkštinis poslinkis

Čia ryšys yra tas, kad akumuliatoriaus teigiami ir neigiami kraštai yra prijungti prie N tipo ir P tipo regionų. Tai sudaro atvirkštinį įstrižą PN sandūrą. Šioje situacijoje taikomi ir vidiniai elektriniai laukai yra panašios krypties. Susumavus abu elektrinius laukus, gautas elektrinio lauko kelias yra panašus į vidinio elektrinio lauko kelią. Tai sukuria storesnį ir sustiprintą varžos išeikvojimo sritį. Išeikvojimo regionas jaučia didesnį jautrumą ir storį, kai vis didesnis įtampos lygis.

Atvirkštinis poslinkis PN jungties tipo dioduose

PN jungties diodo V-I charakteristikos

Be to, dar svarbiau žinoti PN jungties diodo V-I charakteristikas.

Kai diodas veikia esant „0“ šališkumo sąlygai, tai reiškia, kad diodui nėra taikoma išorinė įtampa. Tai reiškia, kad potencialus barjeras riboja srovės srautą.

Kai diodas veikia persiuntimo šališkumo sąlygomis, bus plonesnis potencialus barjeras. Silikoninio tipo dioduose, kai įtampos vertė yra 0,7 V, o germanio tipo dioduose, kai įtampos vertė yra 0,3 V, potencialaus barjero plotis sumažėja ir tai leidžia srovei tekėti per diodą.

VI PN jungties diodo charakteristikos

Tokiu atveju laipsniškai didės dabartinė vertė, o gaunama kreivė bus netiesinė, nes pritaikytas įtampos lygis viršija potencialų barjerą. Kai diodas peržengia šį potencialų barjerą, diodas veikia įprastomis sąlygomis, o kreivės forma palaipsniui tampa aštrus (pasiekia tiesinę formą), padidėjus įtampos vertei.

Kai diodas veikia atvirkštinio poslinkio sąlygomis, bus padidintas potencialus barjeras. Kadangi sankryžoje bus mažumų krūvininkų, tai leidžia atlikti atvirkštinės soties srovės srovę. Kai yra padidėjęs naudojamos įtampos lygis, mažumų krūvininkai turi padidėjusią kinetinę energiją, kuri rodo poveikį daugumai krūvininkų. Šiame etape įvyksta diodų skilimas ir tai gali sukelti diodo sugadinimą.

Schottky diodas

Schottky diodas turi mažesnį įtampos kritimą į priekį nei įprasti Si PN jungties diodai. Esant mažoms srovėms, įtampos kritimas gali būti nuo 0,15 iki 0,4 voltų, palyginti su 0,6 voltų a-Si diodu. Norint pasiekti šį našumą, jie yra suprojektuoti kitaip, palyginti su įprastais diodais, turinčiais metalo ir puslaidininkio kontaktą. Šie diodai yra plačiai naudojami lygintuvuose, užspaudimo dioduose ir RF.

Schottky diodas

Žingsnis atkūrimo diodas

Pakopinis atkūrimo diodas yra mikrobangų diodo tipas, naudojamas impulsams generuoti labai aukštu dažniu (aukštais dažniais). Šie diodai priklauso nuo diodo, kurio veikimas yra labai greitas.

Žingsnio atkūrimo diodai

Tunelio diodas

Tunelio diodas naudojamas mikrobangų krosnelėms, kai jo našumas viršijo kitų dienos prietaisų našumą.

Tunelio diodas

Elektros srityje tuneliavimas reiškia, kad tai yra tiesioginis elektronų judėjimas per minimalų išeikvojimo srities plotį nuo laidumo juostos iki valentingumo juostos. PN jungties diode išsekimo sritis yra išvystyta dėl elektronų ir skylių. Dėl šių teigiamų ir neigiamų krūvių išeikvojimo srityje susidaro vidinis elektrinis laukas. Tai sukuria jėgą priešingu išorinės įtampos keliu.

Kai tunelio efektas yra minimalus, priekinės įtampos vertė bus didesnė. Jis gali būti naudojamas tiek į priekį, tiek į priekį nukreiptomis sąlygomis. Dėl aukšto lygio dopingo vartojimas , jis taip pat gali veikti atvirkštiniu poslinkiu. Mažėjant barjero potencialui, gedimo įtampa atvirkštine kryptimi taip pat sumažėja ir pasiekia beveik nulį. Naudojant šią minimalią atvirkštinę įtampą, diodas gali pasiekti gedimo būseną. Dėl to susidaro neigiamas pasipriešinimo regionas.

Varaktoriaus diodas arba Varicapo diodas

Varaktoriaus diodas yra vienos rūšies puslaidininkis mikrobanginis kietojo kūno prietaisas ir jis naudojamas ten, kur pasirenkama kintama talpa, kurią galima pasiekti valdant įtampą. Šie diodai taip pat vadinami varikealiniais diodais. Nors kintamos talpos o / p gali parodyti įprasti PN jungties diodai. Tačiau šis diodas pasirenkamas norint pateikti pageidaujamus talpos pokyčius, nes jie yra skirtingų tipų diodai. Šie diodai yra tiksliai suprojektuoti ir patobulinti taip, kad leistų labai keisti talpą.

Varaktoriaus diodas

Zenerio diodas

„Zener“ diodas naudojamas stabiliai atskaitos įtampai užtikrinti. Todėl jis naudojamas didžiuliais kiekiais. Jis veikia atvirkštinio šališkumo sąlygomis ir nustatė, kad pasiekus tam tikrą įtampą, jis sugenda. Jei srovės srautą riboja rezistorius, jis įjungia stabilią generuojamą įtampą. Šio tipo diodai yra plačiai naudojami siekiant pasiūlyti atskaitos įtampą maitinimo šaltiniuose.

Zenerio diodas

„Zener“ diodo pakuotėje yra įvairių būdų. Nedaugelis iš jų yra naudojami didesniam energijos išsklaidymo lygiui, o kiti naudojami krašto tvirtinimo projektams. Generolas Zenerio diodo tipas susideda iš minimalaus stiklo dangos. Šis diodas viename krašte turi juostą, kuri žymi jį kaip katodą.

„Zener“ diodas veikia panašiai kaip ir diodas, kai jis veikia persiuntimo šališkumo sąlygomis. Tuo tarpu atvirkštinis šališkumas bus minimalus nuotėkio srovės . Kai padidėja atvirkštinė įtampa iki gedimo įtampos, tai sukuria srovės srautą per diodą. Dabartinė vertė bus pasiekta maksimaliai ir tai užfiksuos nuoseklusis rezistorius.

„Zener“ diodo programos

Yra daugybė „Zener“ diodų programų, iš kurių nedaug:

• Jis naudojamas kaip įtampos ribotuvas įtampos lygiams reguliuoti esant minimaliai apkrovų vertei
• Dirbantiems programose reikia apsaugoti per didelę įtampą
• Naudotas apkarpymo grandinės

Keletas kitų tipų diodų, iš esmės įgyvendinamų įvairiose programose, yra tokie:

• Lazerio diodas
• Lavinos diodas
• Laikinas įtampos slopinimo diodas
• Auksinis dopingo tipo diodas
• Diodo pastovios srovės tipas
• Peltier diodas
• Silicio valdomas lygintuvas diodas

Kiekvienas diodas turi savų privalumų ir programų. Nedaugelis iš jų yra plačiai naudojami įvairiose programose keliuose domenuose, o nedaugelis jų naudojami tik keliose programose. Taigi visa tai yra apie skirtingus diodų tipus ir jų naudojimą. Tikimės, kad jūs geriau supratote šią koncepciją arba įgyvendinate elektros projektus, pateikite savo vertingus pasiūlymus komentuodami toliau pateiktame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, Kas yra diodo funkcija ?