ডায়োডগুলি আজ ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি।
তারা সবচেয়ে ভুল বোঝাবুঝি এক.
সর্বোপরি, ডায়োডগুলি তাদের অপারেশন সম্পর্কে কথা বলার সময় প্রায়শই "ওয়ান-ওয়ে গেটস" বা "স্টিল গেটস" হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
যখন একটি ডায়োড বাইরের ভোল্টেজ থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, তখন এর মধ্যে থাকা ইলেকট্রনগুলি ভিতরে আটকে যায় এবং আবার পালাতে পারে না।
যেমন, এই ফাঁদ বর্তনীর সেই নির্দিষ্ট অংশের ভিতর দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টকে বিপরীত টার্মিনাল বা রিটার্ন পাথ (এইভাবে নাম বাই-পাসিং) ব্যতীত কোন উপায় ছাড়াই বাইরে চলে যায়।
যাইহোক, যখন ইলেকট্রনিক্সের সাথে ডায়োডগুলি উল্লেখ করা হয় তখন তারা বিভ্রান্তিকর হতে পারে।
এর কারণ হল অনেক লোক এগুলিকে রৈখিক ডিভাইস হিসাবে মনে করে—যখন বাস্তবে তারা অরৈখিক আচরণের অধিকারী থাকে যা তাদের কেবল একটি সাধারণ অন/অফ সুইচের চেয়ে অনেক বেশি বহুমুখী করে তোলে।
অনেকটা যেমন একটি বাদ্যযন্ত্রের নোট বাজানোর বাইরেও একাধিক ব্যবহার রয়েছে, একটি ডায়োড কেবল বৈদ্যুতিক প্রবাহ চালু এবং বন্ধ করার বাইরেও অনেকগুলি উদ্দেশ্যে কাজ করে।
আসুন ডায়োডগুলি কীভাবে কাজ করে তা দেখে নেওয়া যাক যাতে আপনি বুঝতে পারেন যে সেগুলি কীভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং তাদের কী অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তাদের ইলেকট্রনিক সার্কিট্রির মতো দরকারী টুকরো তৈরি করে।
ডায়োড কি?
ডায়োড হল একমুখী বৈদ্যুতিক শান্ট।
একটি ডায়োড হল একটি বৈদ্যুতিন নিয়ন্ত্রিত দ্বি-মুখী সুইচ যা কেবলমাত্র নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে একটি দিকে প্রবাহিত হতে দেয়।
যখন একটি ডায়োডের মাধ্যমে কারেন্ট শুধুমাত্র একটি দিকে প্রবাহিত হয়, তখন এর দুটি অর্ধপরিবাহী "আঙ্গুল" একসাথে সংযুক্ত থাকে।
যখন কারেন্ট অন্য দিকে প্রবাহিত হয়, তখন দুটি আঙ্গুল একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন থাকে এবং কোন কারেন্ট প্রবাহিত হয় না।
ডায়োডগুলি দুটি অর্ধপরিবাহী পদার্থ থেকে তৈরি করা হয় যা সাধারণত একটি "স্যান্ডউইচ" ফ্যাশনে সাজানো হয় যাতে ইলেক্ট্রনগুলি উভয় দিকে প্রবাহিত হতে বাধা দেয়।
কিছু নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে অল্প পরিমাণ কারেন্ট তার অতিরিক্ত শক্তিকে তাপ হিসাবে নষ্ট করতে পারে, ডায়োডের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনকে এক দিকে প্রবাহিত করতে সক্ষম করে-এমনকি ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ অন্য দিকে প্রয়োগ করা ভোল্টেজের চেয়ে অনেক বেশি।
যেহেতু ডায়োডের সক্রিয় অঞ্চলটি ইলেকট্রনকে শুধুমাত্র এক দিকে প্রবাহিত হতে দেয় যখন বাইরের অঞ্চলটি তাদের পিছনে প্রবাহিত হতে বাধা দেয়, এটিকে একমুখী বৈদ্যুতিক শান্ট হিসাবে বর্ণনা করা হয়।
ডায়োডের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক টার্মিনাল রয়েছে
একটি ডায়োডের দুটি প্রান্তকে + এবং – দিয়ে লেবেল করা হয় যে এটির কোন অভ্যন্তরীণ পোলারিটি নেই।
যখন একটি ডায়োডের প্রান্তে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন একে শর্ট-সার্কিট বা "নেতিবাচক" পরীক্ষা বলা হয়।
ডায়োডগুলি সাধারণ পোলারাইজড বৈদ্যুতিক তারের মতো মেরুকরণ করা হয় না—প্রান্তগুলি শুধুমাত্র পরীক্ষার জন্য ব্যবহার করা হয় এবং ডায়োডের মাঝখানে নিরপেক্ষ ("কোনও পোলারিটি") এবং সার্কিট উপাদানগুলির সাথে সংযুক্ত।
ইলেকট্রনিক্সে, ডায়োডের ধনাত্মক টার্মিনাল সাধারণত অ্যানোড এবং নেতিবাচক টার্মিনাল ক্যাথোড।
যাইহোক, সম্মেলন পাথরে সেট করা হয় না।
কিছু সার্কিটে, নেতিবাচক টার্মিনাল হল ক্যাথোড এবং ধনাত্মক টার্মিনাল হল অ্যানোড।
উদাহরণস্বরূপ, একটি LED সার্কিট, নেতিবাচক টার্মিনাল হল ক্যাথোড, কিন্তু ব্যাটারি সার্কিটে, নেতিবাচক টার্মিনাল হল অ্যানোড।
ডায়োড অনেক ধরনের আছে
ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহারের জন্য বিভিন্ন ধরনের ডায়োড পাওয়া যায়।
বেশির ভাগ ডায়োড সেমিকন্ডাক্টর বৈচিত্র্যের, কিন্তু এছাড়াও আছে রেক্টিফায়ার, ফটোডিওড এবং ট্রানজিস্টর যা ডায়োডের মতো কাজ করে।
একটি নির্দিষ্ট সার্কিটের জন্য সঠিক ধরনের ডায়োড নির্বাচন করা পছন্দসই ফলাফল পেতে গুরুত্বপূর্ণ।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ ডায়োডের প্রকারের মধ্যে রয়েছে: – দ্রুত সংশোধনকারী: এই ডায়োডগুলি খুব দ্রুত বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে, যা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অনুমতি দেয়।
- স্ট্যান্ডার্ড রেকটিফায়ার: এই ডায়োডগুলি কম-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আরও ধীরে ধীরে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে।
– Schottky Barrier Rectifiers: এই ডায়োডগুলিতে একটি অন্তর্নির্মিত Schottky ডায়োড রয়েছে যা তাদের পিছনের দিকে পরিচালিত হতে বাধা দেয়।
- ফটোডিওডস: এই ডিভাইসগুলি আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে, এগুলিকে সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনে উপযোগী করে তোলে।
ডায়োডের বিভিন্ন ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড, বৈশিষ্ট্য এবং ব্রেকডাউন ভোল্টেজ রয়েছে
যদিও ডায়োডগুলি একমুখী বৈদ্যুতিক শান্ট থেকে যায়, তবে তাদের সাধারণত খুব বেশি ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (1 মেগাভোল্টের বেশি) এবং একটি ব্রেকডাউন ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড (ভাঙ্গন শুরু করার জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ হ্রাস) থাকে যা তাদের নির্দিষ্ট ধরণের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
এই থ্রেশহোল্ড প্যারামিটারগুলি ডায়োডের ধরণের উপর নির্ভর করে এবং বিভিন্ন ধরণের ডায়োড তৈরি করতে পরিবর্তন করা যেতে পারে।
উদাহরণ হিসাবে, একটি দ্রুত সংশোধনকারী ডায়োডের প্রায় 0.3 ভোল্টের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড রয়েছে।
এর মানে হল যে ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ 0.3 ভোল্টের কম হলে, ডায়োডটি পরিচালনা করবে না এবং সার্কিটটি তার আসল অবস্থায় থাকবে।
যদি সার্কিটটি আরো কারেন্ট আঁকতে চেষ্টা করে এবং সার্কিট জুড়ে ভোল্টেজ বাড়ানো হয়, ডায়োডের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড পূরণ হয় এবং ডায়োড বিপরীত দিকে কারেন্ট সঞ্চালন শুরু করে।
ডায়োডগুলি রৈখিক বা অরৈখিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে
ডায়োডগুলির একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য হল যে তারা রৈখিক বা অরৈখিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
রৈখিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হলে, ডায়োড একটি সুইচ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
অন্য কথায়, এটি সার্কিটে প্রয়োগ করা ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে এক দিকে কারেন্ট পরিচালনা করে।
যখন একটি সার্কিট জুড়ে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ইলেকট্রনগুলি ডায়োডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে শুরু করে এবং সার্কিটটি চালিত হয়।
ডায়োডটিকে "একমুখী সুইচ" হিসাবে ভাবা যেতে পারে।
সার্কিট চালিত হলে, ডায়োড কারেন্ট সঞ্চালন করে, সার্কিট চালু করে।
যখন সার্কিট জুড়ে কোন ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় না, তখন ডায়োডটি সঞ্চালিত হয় না এবং সার্কিটটি বন্ধ হয়ে যায়।
অরৈখিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ডায়োডটি একটি সংকেতের প্রশস্ততা বা শক্তি বৃদ্ধি বা বৃদ্ধি করতে ব্যবহৃত হয়।
উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি সার্কিট কিছু নিয়ন্ত্রণ করতে একটি কম-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত ব্যবহার করে (যেমন একটি মোটর চালু বা বন্ধ করা), তাহলে সার্কিট নিজেই সংকেত দ্বারা চালিত হতে পারে।
কিন্তু যদি সিগন্যাল যথেষ্ট বেশি হয় (যেমন টেলিফোন ডায়াল টোন বা রেডিও স্টেশন থেকে মিউজিক), ডায়োডটি সার্কিট পাওয়ার প্রশস্ত করতে এবং চালু করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, এটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে দেয়।
কিভাবে উচ্চ ভোল্টেজ ডায়োড কাজ করে?
যখন একটি উচ্চ ভোল্টেজ জুড়ে প্রয়োগ করা হয় a ডিত্তড, এটা আচার শুরু হয়.
যাইহোক, যেহেতু ভোল্টেজ খুব বেশি, ডায়োডের মধ্যে আটকে থাকা ইলেকট্রনগুলি তাদের বন্দিদশা থেকে মুক্ত হওয়ার জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণে তাদের শক্তি ছেড়ে দিতে পারে না।
ফলস্বরূপ, ডায়োডটি কিছুটা সঞ্চালন করে, তবে সার্কিটটি পাওয়ার জন্য যথেষ্ট নয়।
যখন একটি লো ভোল্টেজ একটি জোড়া ট্রানজিস্টরের গেটে প্রয়োগ করা হয় যা একটি সার্কিট জুড়ে প্রয়োগ করা ভোল্টেজকে নিয়ন্ত্রণ করে (একটি মই সার্কিট বলা হয়), তখন সংকেতটিকে অনিয়ন্ত্রিত মাধ্যমে যাওয়ার অনুমতি দেওয়া হয়।
যাইহোক, যখন সিঁড়ি সার্কিট জুড়ে খুব কম ভোল্টেজ থাকে এবং ডায়োডগুলি পর্যাপ্ত কারেন্ট সঞ্চালন করে না, তখন সিগন্যালটি অনুমোদিত হয় না এবং সার্কিটটি বন্ধ হয়ে যায়।
এটি সাধারণ সার্কিটগুলিকে পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং বাছাইকারী, কম্পিউটার এবং টাইমারগুলির জন্য দরকারী হতে পারে।
একটি ডায়োডের জন্য ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড কীভাবে গণনা করবেন
ধরুন আপনি একটি ডায়োডকে একটি 12-ভোল্ট পাওয়ার উত্সের সাথে সংযুক্ত করেছেন এবং জানতে চান যে এটি কম ভোল্টেজে পরিচালনা করবে (বিদ্যুৎ সরবরাহ করবে)।
একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (VOM) গণনা করার সমীকরণটি নিম্নরূপ: এই সমীকরণে, "VOH" হল ডিভাইস জুড়ে ভোল্টেজ যখন এটি ভেঙে যায়, "VOHSC" হল ডায়োডের থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ যখন এটি পরিচালনা করে, "I" হল ডায়োডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট, "E" হল ডায়োড জুড়ে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ভোল্টেজ এবং "n" হল ডায়োডে ইলেকট্রনের সংখ্যা।
ডায়োডের ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড নির্ধারণ করতে, আপনাকে ডায়োডের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ জানতে হবে।
উপরের সমীকরণটি ব্যবহার করে আপনি এই মানটি খুঁজে পেতে পারেন।
একটি সাধারণ সিলিকন pn জংশন ডায়োডের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ হল 1.5 ভোল্ট।
এর মানে হল যে যখন ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ 1.5 ভোল্ট হবে, তখন ডায়োড ভেঙে যাবে এবং কারেন্ট সঞ্চালন শুরু করবে।