Өнөөдөр электрон төхөөрөмжид ашигладаг хамгийн түгээмэл хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн нэг бол диод юм.
Тэд бас хамгийн буруу ойлголттой хүмүүсийн нэг юм.
Эцсийн эцэст, үйл ажиллагааныхаа талаар ярихдаа диодыг ихэвчлэн "нэг талын хаалга" эсвэл "хулгайлах хаалга" гэж нэрлэдэг.
Диодыг гаднах хүчдэлээс таслах үед түүний доторх электронууд дотор нь баригдаж, дахин гарч чадахгүй.
Иймээс энэ нь эсрэг талын терминал эсвэл буцах замаас өөр гарцгүйгээр хэлхээний тодорхой хэсгийг дамжин урсаж буй гүйдлийг барьж авдаг (иймээс нэрийг нь тойрч гарах нэр).
Гэсэн хэдий ч диодыг электроникийн хамт дурдахад төөрөгдөл үүсгэж болно.
Учир нь олон хүмүүс тэдгээрийг шугаман төхөөрөмж гэж боддог - үнэндээ тэдгээр нь шугаман бус үйлдэлтэй байдаг нь энгийн асаах/унтраах унтраалгаас хамаагүй илүү уян хатан болгодог.
Хөгжмийн зэмсэг нь нот тоглохоос гадна олон төрлийн хэрэглээтэй байдагтай адил диод нь цахилгаан гүйдлийг асаах, унтраахаас гадна олон зорилгоор үйлчилдэг.
Диодууд хэрхэн ажилладагийг харцгаая, ингэснээр тэдгээрийг хэрхэн ашиглаж болох, ямар өвөрмөц шинж чанарууд нь тэдгээрийг электрон хэлхээний ийм ашигтай хэсэг болгодог болохыг ойлгох болно.
Диод гэж юу вэ?
Диодууд нь нэг талын цахилгаан шунт юм.
Диод нь тодорхой нөхцөлд зөвхөн нэг чиглэлд гүйдэл дамжуулах боломжийг олгодог электрон удирдлагатай хоёр талын унтраалга юм.
Диодоор гүйдэл зөвхөн нэг чиглэлд урсах үед түүний хоёр хагас дамжуулагч "хуруу" хоорондоо холбогддог.
Гүйдэл эсрэгээрээ урсах үед хоёр хуруу нь бие биенээсээ тусгаарлагдсан бөгөөд гүйдэл урсдаггүй.
Диодууд нь электронуудыг хоёр чиглэлд урсахаас сэргийлэхийн тулд ихэвчлэн "сэндвич" хэлбэрээр байрлуулсан хоёр хагас дамжуулагч материалаар хийгдсэн байдаг.
Тодорхой нөхцөлд бага хэмжээний гүйдэл нь түүний илүүдэл энергийг дулаан болгон сарниулж, диод дээрх хүчдэл нөгөө талдаа хэрэглэсэн хүчдэлээс хамаагүй өндөр байсан ч диодоор нэг чиглэлд электронууд урсах боломжийг олгодог.
Диодын идэвхтэй бүс нь электронуудыг зөвхөн нэг чиглэлд урсгах боломжийг олгодог бөгөөд гаднах хэсэг нь электронуудыг буцаан урсахыг хориглодог тул үүнийг нэг талын цахилгаан шунт гэж тодорхойлдог.
Диодууд нь эерэг ба сөрөг терминалуудтай
Диодын хоёр төгсгөл нь дотоод туйлшралгүй гэдгийг харуулахын тулд + ба – гэсэн тэмдэглэгээтэй байдаг.
Диодын төгсгөлд хүчдэл өгөх үед үүнийг богино холболт эсвэл "сөрөг" туршилт гэж нэрлэдэг.
Диодууд нь ердийн туйлширсан цахилгаан утас шиг туйлширдаггүй - төгсгөлүүд нь зөвхөн туршилтанд ашиглагддаг бөгөөд диодын дунд хэсэг нь төвийг сахисан (туйлшралгүй) бөгөөд хэлхээний элементүүдтэй холбогдсон байдаг.
Электроникийн хувьд диодын эерэг терминал нь ихэвчлэн анод, сөрөг терминал нь катод юм.
Гэсэн хэдий ч конвенцийг чулуугаар тогтоогоогүй байна.
Зарим хэлхээнд сөрөг терминал нь катод, эерэг терминал нь анод юм.
Жишээлбэл, a LED хэлхээ, сөрөг терминал нь катод боловч зайны хэлхээнд сөрөг терминал нь анод юм.
Олон төрлийн диод байдаг
Электроникийн салбарт ашиглах боломжтой олон төрлийн диодууд байдаг.
Ихэнх диодууд нь хагас дамжуулагч төрөл боловч диод шиг ажилладаг Шулуутгагч, фотодиод, транзисторууд бас байдаг.
Хүссэн үр дүнд хүрэхийн тулд тодорхой хэлхээнд тохирох диодын төрлийг сонгох нь чухал юм.
Зарим чухал диодын төрлүүдэд: – Хурдан Шулуутгагч: Эдгээр диодууд нь цахилгааныг маш хурдан дамжуулж, өндөр давтамжийн хэрэглээг зөвшөөрдөг.
– Стандарт Шулуутгагч: Эдгээр диодууд нь цахилгааныг илүү удаан дамжуулж, бага давтамжийн хэрэглээг зөвшөөрдөг.
– Schottky саадтай Шулуутгагч: Эдгээр диодууд нь буцааж дамжуулахаас сэргийлдэг Schottky диодтой.
– Фотодиодууд: Эдгээр төхөөрөмжүүд гэрлийг цахилгаан болгон хувиргаж, мэдрэгчтэй хэрэглээнд тустай.
Диодууд нь өөр өөр хүчдэлийн босго, шинж чанар, эвдрэлийн хүчдэлтэй байдаг
Хэдийгээр диодууд нь нэг талын цахилгаан шунт хэвээр байгаа ч тэдгээр нь ихэвчлэн маш өндөр эвдрэлийн хүчдэлтэй (1 мегавольтоос их) ба эвдрэлийн хүчдэлийн босготой (эвдрэлийг эхлүүлэхэд шаардлагатай хүчдэл багассан) байдаг нь тэдгээрийг тодорхой төрлийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
Эдгээр босго параметрүүд нь ашиглаж буй диодын төрлөөс хамаардаг бөгөөд янз бүрийн төрлийн диод үүсгэхийн тулд өөрчилж болно.
Жишээлбэл, хурдан Шулуутгагч диод нь 0.3 вольтын эвдрэлийн хүчдэлийн босготой байдаг.
Энэ нь диод дээрх хүчдэл 0.3 вольтоос бага байвал диод дамжуулахгүй бөгөөд хэлхээ нь анхны төлөвтөө хэвээр үлдэнэ гэсэн үг юм.
Хэрэв хэлхээ нь илүү их гүйдэл татах гэж оролдох ба хэлхээний хүчдэл нэмэгдэх юм бол диодын эвдрэлийн хүчдэлийн босго хангагдсан ба диод эсрэг чиглэлд гүйдэл дамжуулж эхэлдэг.
Диодыг шугаман болон шугаман бус хэрэглээнд ашиглаж болно
Диодын нэг онцлог шинж чанар нь тэдгээрийг шугаман болон шугаман бус хэрэглээнд ашиглах боломжтой юм.
Шугаман хэрэглээнд ашиглах үед диодыг унтраалга болгон ашигладаг.
Өөрөөр хэлбэл хэлхээнд өгсөн хүчдэлээс хамаарч нэг чиглэлд гүйдэл дамжуулдаг.
Хэлхээнд хүчдэл хэрэглэх үед электронууд диодоор урсаж эхэлдэг ба хэлхээг тэжээдэг.
Диодыг "нэг талын унтраалга" гэж ойлгож болно.
Хэлхээг асаах үед диод нь гүйдэл дамжуулж, хэлхээг асаана.
Хэлхээнд хүчдэл байхгүй үед диод нь дамжуулахгүй бөгөөд хэлхээ унтардаг.
Шугаман бус хэрэглээнд диодыг дохионы далайц эсвэл хүчийг нэмэгдүүлэх, нэмэгдүүлэхэд ашигладаг.
Жишээлбэл, хэрэв хэлхээ нь ямар нэг зүйлийг удирдахад бага давтамжийн дохио ашигладаг бол (моторыг асаах, унтраах гэх мэт) уг хэлхээ өөрөө дохиогоор унтарч болно.
Хэрэв дохио хангалттай өндөр байвал (утасны дуудлагын ая эсвэл радио станцын хөгжим гэх мэт) диодыг ашиглан хэлхээний хүчийг нэмэгдүүлж, асаахад илүү өндөр давтамжийн дохиогоор удирдах боломжтой.
Өндөр хүчдэлийн диодууд хэрхэн ажилладаг вэ?
Өндөр хүчдэлийг давах үед а диод, энэ нь явуулж эхэлдэг.
Гэсэн хэдий ч хүчдэл хэт өндөр байгаа тул диод дотор баригдсан электронууд эрчим хүчээ хангалттай хэмжээгээр суллаж чадахгүй.
Үүний үр дүнд диод нь бага зэрэг дамжуулдаг боловч хэлхээг тэжээхэд хангалттай биш юм.
Хэлхээнд (шатны хэлхээ гэж нэрлэдэг) хүчдэлийг хянадаг хос транзисторын хаалган дээр бага хүчдэл өгөх үед дохио нь зохицуулалтгүй дамжихыг зөвшөөрдөг.
Гэсэн хэдий ч, шатны хэлхээнд хэт бага хүчдэл байгаа бөгөөд диодууд хангалттай гүйдэл дамжуулахгүй бол дохиог дамжуулахыг зөвшөөрөхгүй бөгөөд хэлхээг унтраадаг.
Үүнийг энгийн хэлхээг тэжээхэд ашиглаж болох бөгөөд ялгагч, компьютер, таймер зэрэгт хэрэг болно.
Диодын хүчдэлийн босгыг хэрхэн тооцоолох вэ
Та диодыг 12 вольтын тэжээлийн эх үүсвэрт холбож, энэ нь бага хүчдэлд дамжуулах (цахилгаан өгөх) эсэхийг мэдэхийг хүсч байна гэж бодъё.
Хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн эвдрэлийн хүчдэлийг (VOM) тооцоолох тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна: Энэ тэгшитгэлд "VOH" нь төхөөрөмж эвдрэх үеийн хүчдэл, "VOHSC" нь диодыг дамжуулах үеийн босго хүчдэл, "I" нь диодоор дамжин өнгөрөх гүйдэл, "E" нь диод дээрх цахилгаан орны хүчдэл, "n" нь диод дахь электронуудын тоо юм.
Диодын хүчдэлийн босгыг тодорхойлохын тулд та диодын эвдрэлийн хүчдэлийг мэдэх хэрэгтэй.
Та дээрх тэгшитгэлийг ашиглан энэ утгыг олох боломжтой.
Ердийн цахиурын pn уулзвар диодын эвдрэлийн хүчдэл 1.5 вольт байна.
Энэ нь диод дээрх хүчдэл 1.5 вольт байх үед диод эвдэрч, гүйдэл дамжуулж эхэлнэ гэсэн үг юм.