Diodlar bu gün elektron avadanlıqlarda istifadə olunan ən çox yayılmış yarımkeçirici cihazlardan biridir.
Onlar da ən çox səhv başa düşülənlərdən biridir.
Axı, diodlar onların işləməsi haqqında danışarkən tez-tez "birtərəfli qapılar" və ya "oğurluq qapıları" adlandırılır.
Bir diod xarici gərginlikdən kəsildikdə, onun içindəki elektronlar içəridə tutulur və bir daha qaça bilməz.
Beləliklə, bu, əks terminaldan və ya qayıdış yolundan başqa heç bir çıxış yolu olmadan içəridəki dövrənin müəyyən hissəsindən axan cərəyanı tutur (beləliklə, ad adı keçərək).
Bununla belə, diodlar elektronika ilə birlikdə qeyd edildikdə, çaşdırıcı ola bilər.
Bunun səbəbi, bir çox insanın onları xətti cihazlar kimi düşünməsidir - əslində onlar qeyri-xətti davranışa sahibdirlər, bu da onları sadə bir açma/söndürmə açarından daha çox yönlü edir.
Musiqi alətinin notlar oxumaqdan başqa çoxlu istifadəyə malik olması kimi, diod da elektrik cərəyanını açıb-söndürməkdən başqa bir çox məqsədə xidmət edir.
Diodların necə işlədiyinə nəzər salaq ki, onların necə istifadə oluna biləcəyini və hansı unikal xüsusiyyətlərə malik olduqlarını başa düşəsiniz ki, bu da onları elektron dövrələrin bu qədər faydalı parçaları edir.
Bir diod nədir?
Diodlar birtərəfli elektrik şuntlarıdır.
Diod, cərəyanın yalnız müəyyən şərtlərdə bir istiqamətdə axmasına imkan verən elektron idarə olunan iki tərəfli açardır.
Cərəyan bir dioddan yalnız bir istiqamətdə axdıqda, onun iki yarımkeçirici "barmaqları" bir-birinə bağlanır.
Cərəyan əks istiqamətdə axdıqda, iki barmaq bir-birindən təcrid olunur və heç bir cərəyan axmır.
Diodlar elektronların hər iki istiqamətdə axmasına mane olmaq üçün adətən "sendviç" üslubunda düzülmüş iki yarımkeçirici materialdan hazırlanır.
Müəyyən şəraitdə az miqdarda cərəyan onun artıq enerjisini istilik kimi dağıda bilər, elektronların dioddan bir istiqamətdə axmasına imkan verir, hətta dioddakı gərginlik digər tərəfə tətbiq olunan gərginlikdən xeyli yüksək olsa belə.
Diodun aktiv bölgəsi elektronların yalnız bir istiqamətdə axmasına imkan verdiyindən, xarici bölgə onların geri axmasına mane olduğundan, bu, birtərəfli elektrik şunt kimi təsvir olunur.
Diodların müsbət və mənfi terminalları var
Diodun iki ucu onun daxili polaritesinin olmadığını göstərmək üçün + və – ilə işarələnir.
Diodun uclarına gərginlik tətbiq edildikdə, buna qısaqapanma və ya "mənfi" sınaq deyilir.
Diodlar adi qütblü elektrik naqilləri kimi qütbləşmir - ucları yalnız sınaq üçün istifadə olunur və diodun ortası neytraldır ("qütb yoxdur") və dövrə elementlərinə bağlıdır.
Elektronikada diodun müsbət terminalı adətən anod, mənfi terminal isə katoddur.
Bununla belə, konvensiya daş üzərində qurulmayıb.
Bəzi dövrələrdə mənfi terminal katod, müsbət terminal isə anoddur.
Məsələn, bir LED dövrəsi, mənfi terminal katoddur, lakin batareya dövrəsində mənfi terminal anoddur.
Diodların bir çox növləri var
Elektronikada istifadə üçün çoxlu müxtəlif növ diodlar mövcuddur.
Əksər diodlar yarımkeçirici çeşiddədir, lakin diodlar kimi işləyən rektifikatorlar, fotodiodlar və tranzistorlar da var.
Müəyyən bir dövrə üçün düzgün diod növünün seçilməsi istənilən nəticəni əldə etmək üçün vacibdir.
Bəzi mühüm diod növlərinə aşağıdakılar daxildir: – Sürətli Rektifikatorlar: Bu diodlar elektrik cərəyanını çox tez keçirərək yüksək tezlikli tətbiqlərə imkan verir.
– Standart Rektifikatorlar: Bu diodlar elektrik cərəyanını daha yavaş keçirərək aşağı tezlikli tətbiqlərə imkan verir.
– Schottky Bariyer Rektifikatorları: Bu diodlar geriyə keçirmənin qarşısını alan daxili Schottky dioduna malikdir.
– Fotodiodlar: Bu qurğular işığı elektrik enerjisinə çevirərək, onları sensor tətbiqlərdə faydalı edir.
Diodların müxtəlif gərginlik hədləri, xüsusiyyətləri və qırılma gərginlikləri var
Diodlar birtərəfli elektrik şuntları olaraq qalmasına baxmayaraq, onlar adətən çox yüksək pozulma gərginliyinə (1 meqavoltdan çox) və müəyyən növ tətbiqlər üçün uyğun hala gətirən sıradan çıxma gərginliyi həddinə (sökülməyə başlamaq üçün tələb olunan gərginliyin azalması) malikdirlər.
Bu hədd parametrləri istifadə olunan diodun növündən asılıdır və müxtəlif növ diodlar yaratmaq üçün dəyişdirilə bilər.
Nümunə olaraq, sürətli bir rektifikator diodunun təxminən 0.3 voltluq bir qırılma gərginliyi həddi var.
Bu o deməkdir ki, dioddakı gərginlik 0.3 voltdan aşağı olarsa, diod keçirməyəcək və dövrə orijinal vəziyyətində qalacaq.
Dövrə daha çox cərəyan çəkməyə çalışarsa və dövrə boyunca gərginlik artırsa, diodun qırılma gərginliyi həddi qarşılanır və diod əks istiqamətdə cərəyan keçirməyə başlayır.
Diodlar xətti və ya qeyri-xətti tətbiqlərdə istifadə edilə bilər
Diodların unikal xüsusiyyətlərindən biri onların xətti və ya qeyri-xətti tətbiqlərdə istifadə oluna bilməsidir.
Xətti tətbiqlərdə istifadə edildikdə, diod keçid kimi istifadə olunur.
Başqa sözlə, dövrəyə tətbiq olunan gərginlikdən asılı olaraq cərəyanı bir istiqamətdə keçirir.
Bir dövrə üzərində bir gərginlik tətbiq edildikdə, elektronlar dioddan axmağa başlayır və dövrə güclənir.
Diod "birtərəfli keçid" kimi düşünülə bilər.
Dövrə enerji verildikdə, diod dövrəni açaraq cərəyan keçirir.
Dövrəyə heç bir gərginlik tətbiq edilmədikdə, diod keçirmir və dövrə söndürülür.
Qeyri-xətti tətbiqlərdə diod siqnalın amplitudasını və ya gücünü artırmaq və ya artırmaq üçün istifadə olunur.
Məsələn, dövrə nəyisə idarə etmək üçün aşağı tezlikli siqnaldan istifadə edirsə (məsələn, mühərriki yandırmaq və ya söndürmək), dövrənin özü siqnalla söndürülə bilər.
Siqnal kifayət qədər yüksəkdirsə (məsələn, telefonun yığım tonu və ya radio stansiyasından gələn musiqi), diod dövrə gücünü gücləndirmək və yandırmaq üçün istifadə edilə bilər ki, bu da onu daha yüksək tezlikli siqnalla idarə etməyə imkan verir.
Yüksək gərginlikli diodlar necə işləyir?
a. üzərində yüksək gərginlik tətbiq edildikdə diod, aparmağa başlayır.
Bununla belə, gərginlik çox yüksək olduğundan, diodun içərisində sıxışan elektronlar enerjilərini kifayət qədər miqdarda sərbəst buraxa bilmirlər.
Nəticədə, diod bir az keçir, lakin dövrəni gücləndirmək üçün kifayət deyil.
Bir dövrə üzərində tətbiq olunan gərginliyi idarə edən bir cüt tranzistorun qapılarına aşağı gərginlik tətbiq edildikdə (nərdivan dövrəsi adlanır), siqnal tənzimlənmədən keçməsinə icazə verilir.
Bununla belə, nərdivan dövrəsində çox az gərginlik olduqda və diodlar kifayət qədər cərəyan keçirmədikdə, siqnala icazə verilmir və dövrə söndürülür.
Bu sadə sxemləri gücləndirmək üçün istifadə edilə bilər və çeşidləyicilər, kompüterlər və taymerlər üçün faydalı ola bilər.
Bir diod üçün gərginlik həddini necə hesablamaq olar
Tutaq ki, bir diodu 12 voltluq enerji mənbəyinə qoşursunuz və onun aşağı gərginlikdə keçirib-keçirməyəcəyini (güc verəcəyini) bilmək istəyirsiniz.
Yarımkeçirici cihazın qırılma gərginliyini (VOM) hesablamaq üçün tənlik aşağıdakı kimidir: Bu tənlikdə “VOH” cihazın qırıldığı zaman üzərindəki gərginlikdir, “VOHSC” diodun keçirərkən həddi gərginliyidir, "I" dioddan keçən cərəyandır, "E" dioddakı elektrik sahəsinin gərginliyi və "n" dioddakı elektronların sayıdır.
Diyotun gərginlik həddini müəyyən etmək üçün diodun qırılma gərginliyini bilmək lazımdır.
Yuxarıdakı tənlikdən istifadə edərək bu dəyəri tapa bilərsiniz.
Tipik bir silikon pn keçid diodunun parçalanma gərginliyi 1.5 voltdur.
Bu o deməkdir ki, dioddakı gərginlik 1.5 volt olduqda, diod parçalanacaq və cərəyan keçirməyə başlayacaq.