Diodoak gaur egun ekipamendu elektronikoetan erabiltzen diren gailu erdieroale ohikoenetako bat dira.
Gaizki ulertuenetako bat ere bada.
Azken finean, diodoak "norabide bakarreko ateak" edo "ateak lapurtzen" bezala aipatzen dira haien funtzionamenduaz hitz egiten denean.
Diodo bat kanpoko tentsiotik mozten denean, barruan dauden elektroiak barruan harrapatuta geratzen dira eta ezin dira berriro ihes egin.
Horrenbestez, zirkuituaren zati jakin horretan zehar doan korrontea harrapatzen du barruan, irteerarik gabe kontrako terminaletik edo itzulerako bidetik (horrela, izenak izena saihestuz).
Hala ere, diodoak elektronikarekin batera aipatzen direnean nahasgarriak izan daitezke.
Hau da, jende askok gailu linealtzat hartzen dituelako; hain zuzen ere, portaera ez-lineala dutenean, eta horrek pizteko/desaktibatzeko etengailu soil bat baino askoz polifazetikoagoak bihurtzen ditu.
Musika-tresna batek notak jotzeaz haratago erabilera anitz dituen moduan, diodo batek helburu asko ditu korronte elektrikoa piztea eta itzaltzeaz gain.
Ikus dezagun nola funtzionatzen duten diodoak, nola erabil daitezkeen eta zirkuitu elektronikoko pieza hain erabilgarriak bihurtzen dituzten propietate bereziak ulertzeko.
Zer da diodo bat?
Diodoak norabide bakarreko shunt elektrikoak dira.
Diodoa elektronikoki kontrolatutako bi norabideko etengailu bat da, korrontea norabide bakarrean zirkulatzen uzten duena baldintza jakin batzuetan soilik.
Diodo batean korrontea noranzko bakarrean igarotzen denean, bere bi "hatz" erdieroaleak elkarrekin konektatzen dira.
Korrontea beste aldera doanean, bi hatzak elkarrengandik isolatuta daude eta ez da korronterik pasatzen.
Diodoak bi material erdieroalez eginak daude, normalean "sandwich" moduan antolatuta dauden elektroiak bi noranzkoetan isurtzeko.
Baldintza jakin batzuetan korronte txiki batek bere gehiegizko energia bero gisa xahutu dezake, elektroiak diodoan zehar noranzko batean igarotzea ahalbidetuz, nahiz eta diodoaren tentsioa beste aldean aplikatutako tentsioa baino askoz handiagoa izan.
Diodoaren eskualde aktiboari esker elektroiak norabide bakarrean isurtzen diren bitartean kanpoko eskualdeak atzera isurtzea blokeatzen duen bitartean, norabide bakarreko shunt elektriko gisa deskribatzen da.
Diodoek borne positiboak eta negatiboak dituzte
Diodo baten bi muturrak + eta --rekin markatzen dira, barne polaritaterik ez duela adierazteko.
Diodo baten muturretan tentsio bat aplikatzen denean, zirkuitulaburra edo proba "negatiboa" deitzen zaio.
Diodoak ez dira polarizatu ohi diren kable elektriko polarizatuak bezala; muturrak probak egiteko soilik erabiltzen dira eta diodoaren erdia neutroa da ("polaritaterik ez") eta zirkuitu elementuetara konektatuta dago.
Elektronikan, diodo baten terminal positiboa anodoa izan ohi da eta terminal negatiboa katodoa.
Hala ere, konbentzioa ez dago harrituta.
Zirkuitu batzuetan, terminal negatiboa katodoa da eta terminal positiboa anodoa.
Adibidez, batean LED zirkuitua, terminal negatiboa katodoa da, baina bateriaren zirkuitu batean, terminal negatiboa anodoa da.
Diodo mota asko daude
Elektronikan erabiltzeko diodo mota asko daude eskuragarri.
Diodo gehienak erdieroale motakoak dira, baina badira diodoak bezala funtzionatzen duten zuzengailuak, fotodiodoak eta transistoreak ere.
Zirkuitu jakin baterako diodo mota egokia hautatzea garrantzitsua da nahi diren emaitzak lortzeko.
Diodo mota garrantzitsu batzuk hauek dira: – Zuzentzaile azkarrak: diodo hauek elektrizitatea oso azkar eramaten dute, maiztasun handiko aplikazioak ahalbidetuz.
– Zuzentzaile estandarrak: diodo hauek elektrizitatea astiroago eramaten dute, maiztasun baxuko aplikazioak ahalbidetuz.
– Schottky Barrera zuzentzaileak: diodo hauek Schottky diodo bat daukate, atzera eroatea eragozten duena.
– Fotodiodoak: Gailu hauek argia elektrizitate bihurtzen dute, sentsibilizazio-aplikazioetan erabilgarriak eginez.
Diodoek tentsio-atalase, ezaugarri eta matxura-tentsio desberdinak dituzte
Diodoek noranzko bakarreko shunt elektrikoak izaten jarraitzen badute ere, normalean matxura-tentsio oso altua dute (1 megavolt baino handiagoa) eta matxura-tentsioaren atalasea (matxura hasteko behar den tentsio txikiagotua) aplikazio mota batzuetarako egokiak bihurtzen dituztenak.
Atalase-parametro hauek erabiltzen ari den diodo motaren araberakoak dira eta alda daitezke hainbat diodo mota sortzeko.
Adibide gisa, diodo zuzentzaile azkar batek 0.3 voltio inguruko matxura-tentsioaren atalasea du.
Horrek esan nahi du diodoaren tentsioa 0.3 voltio baino txikiagoa bada, diodoak ez duela eroapenik egingo eta zirkuitua jatorrizko egoeran geratuko dela.
Zirkuitua korronte gehiago ateratzen saiatzen bada eta zirkuituan zehar tentsioa handitzen bada, diodoaren matxuraren tentsioaren atalasea betetzen da eta diodoa kontrako noranzkoan korrontea eroaten hasten da.
Diodoak aplikazio lineal edo ez linealetan erabil daitezke
Diodoen ezaugarri berezi bat aplikazio lineal edo ez-linealetan erabil daitezkeela da.
Aplikazio linealetan erabiltzen denean, diodoa etengailu gisa erabiltzen da.
Beste era batera esanda, korrontea noranzko batean eramaten du zirkuituari aplikatutako tentsioaren arabera.
Zirkuitu batean tentsio bat aplikatzen denean, elektroiak diodotik igarotzen hasten dira eta zirkuitua elikatzen da.
Diodoa "noranzko bakarreko etengailua" gisa har daiteke.
Zirkuitua elikatzen denean, diodoak korrontea eroaten du, zirkuitua piztuz.
Zirkuituan tentsiorik ezartzen ez denean, diodoa ez da eroaten eta zirkuitua itzaltzen da.
Aplikazio ez-linealetan, diodoa seinale baten anplitudea edo indarra handitzeko edo handitzeko erabiltzen da.
Adibidez, zirkuitu batek maiztasun baxuko seinalea erabiltzen badu zerbait kontrolatzeko (motor bat piztea edo itzaltzea adibidez), zirkuitua bera seinalearen bidez itzali daiteke.
Baina seinalea nahikoa altua bada (telefonoaren marka-tonua edo irrati-kate bateko musika bezalakoa), diodoa zirkuituaren indarra anplifikatu eta pizteko erabil daiteke, maiztasun handiko seinalearen bidez kontrolatzeko aukera emanez.
Nola funtzionatzen dute tentsio handiko diodoek?
Tentsio altua aplikatzen denean a diodoa, egiten hasten da.
Hala ere, tentsioa altuegia denez, diodoan harrapatuta dauden elektroiek ezin dute beren energia askatu nahikoa kantitatetan beren konfinamendutik askatzeko.
Ondorioz, diodoak pixka bat eroaten du, baina ez da nahikoa zirkuitua elikatzeko.
Zirkuitu batean zehar aplikatutako tentsioa kontrolatzen duten transistore pare baten ateei tentsio baxua aplikatzen zaienean (eskailera-zirkuitu deritzona), seinalea erregulatu gabe igarotzen uzten da.
Hala ere, eskaileraren zirkuituan tentsio txikiegia dagoenean eta diodoek nahikoa korronte eroaten ez dutenean, seinalea ez da pasatzen uzten eta zirkuitua itzaltzen da.
Hau zirkuitu errazak elikatzeko erabil daiteke eta sailkatzaile, ordenagailu eta tenporizadoreetarako erabilgarria izan daiteke.
Nola kalkulatu diodo baten tentsio-atalasa
Demagun diodo bat 12 voltioko elikadura-iturri batera konektatzen duzula eta tentsio baxuan eroaten duen (potentzia emango) jakin nahi duzula.
Gailu erdieroale baten matxura-tentsioa (VOM) kalkulatzeko ekuazioa honako hau da: ekuazio honetan, "VOH" gailuaren tentsioa apurtzen denean, "VOHSC" diodoaren atalase-tentsioa da eroalean, “I” diodotik igarotzen den korrontea da, “E” diodoan zehar dagoen eremu elektrikoaren tentsioa eta “n” diodoan dagoen elektroi kopurua.
Diodoaren tentsio-atalasa zehazteko, diodoaren matxura-tentsioa ezagutu behar duzu.
Balio hau goiko ekuazioa erabiliz aurki dezakezu.
Siliziozko pn lotura-diodo tipiko baten matxura-tentsioa 1.5 voltiokoa da.
Horrek esan nahi du diodoaren tentsioa 1.5 voltiokoa denean, diodoa hautsi egingo dela eta korrontea eroaten hasiko dela.