Diyotlar bugungi kunda elektron qurilmalarda ishlatiladigan eng keng tarqalgan yarimo'tkazgich qurilmalardan biridir.
Ular, shuningdek, eng noto'g'ri tushunilganlardan biri.
Axir, diodlar ko'pincha ularning ishi haqida gapirganda "bir tomonlama eshiklar" yoki "o'g'irlash eshiklari" deb ataladi.
Agar diod tashqi kuchlanishdan uzilgan bo'lsa, uning ichidagi elektronlar ichkariga tushib qoladi va yana qochib qutula olmaydi.
Shunday qilib, bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismidan o'tadigan oqimni ushlaydi, faqat qarama-qarshi terminal yoki qaytish yo'li (shuning uchun nomni chetlab o'tish) orqali chiqish yo'li.
Biroq, diodlar elektronika bilan birgalikda tilga olinsa, ular chalkash bo'lishi mumkin.
Buning sababi shundaki, ko'pchilik ularni chiziqli qurilmalar deb hisoblashadi - aslida ular chiziqli bo'lmagan xatti-harakatlarga ega, bu ularni oddiy yoqish / o'chirish tugmasidan ko'ra ko'proq qirrali qiladi.
Musiqa asbobining notalarni chalishdan tashqari ko'p ishlatilishi kabi, diod ham elektr tokini yoqish va o'chirishdan tashqari ko'p maqsadlarga xizmat qiladi.
Keling, diodlarning qanday ishlashini ko'rib chiqaylik, shunda siz ulardan qanday foydalanish mumkinligini va ular qanday o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lib, ularni elektron sxemaning foydali qismlariga aylantiradi.
Diyot nima?
Diyotlar bir tomonlama elektr manevrlardir.
Diyot elektron boshqariladigan ikki tomonlama kalit bo'lib, oqim faqat ma'lum sharoitlarda bir yo'nalishda oqishiga imkon beradi.
Oqim diod orqali faqat bir yo'nalishda oqsa, uning ikkita yarim o'tkazgichli "barmoqlari" bir-biriga ulanadi.
Oqim boshqa tomonga o'tganda, ikki barmoq bir-biridan ajratilgan va oqim oqmaydi.
Diyotlar elektronlarning har ikki yo'nalishda oqishiga to'sqinlik qilish uchun odatda "sendvich" tarzida joylashgan ikkita yarim o'tkazgich materialdan tayyorlanadi.
Muayyan sharoitlarda oz miqdordagi oqim uning ortiqcha energiyasini issiqlik sifatida tarqatib yuborishi mumkin, bu esa elektronlarning diod orqali bir yo'nalishda oqishini ta'minlaydi - hatto dioddagi kuchlanish boshqa tomonga qo'llaniladigan kuchlanishdan ancha yuqori bo'lsa ham.
Diyotning faol hududi elektronlarning faqat bir yo'nalishda oqishiga imkon berganligi sababli, tashqi mintaqa ularning orqaga oqishini to'sib qo'yganligi sababli, u bir tomonlama elektr shunt sifatida tavsiflanadi.
Diyotlarda ijobiy va salbiy terminallar mavjud
Diyotning ikki uchi uning ichki qutbliligi yo'qligini ko'rsatish uchun + va – bilan belgilanadi.
Diyotning uchlariga kuchlanish qo'llanilganda, bu qisqa tutashuv yoki "salbiy" sinov deb ataladi.
Oddiy polarizatsiyalangan elektr simlari kabi diodlar qutblanmagan - uchlari faqat sinov uchun ishlatiladi va diodning o'rtasi neytral (polyarlik yo'q) va elektron elementlarga ulangan.
Elektronikada diodning musbat terminali odatda anod, salbiy terminali esa katoddir.
Biroq, konventsiya toshga o'rnatilmagan.
Ba'zi sxemalarda manfiy terminal katod, musbat terminal esa anoddir.
Masalan, a LED sxemasi, salbiy terminal katoddir, lekin batareya pallasida salbiy terminal anoddir.
Diyotlarning ko'p turlari mavjud
Elektronikada foydalanish uchun juda ko'p turli xil diodlar mavjud.
Ko'pgina diodlar yarimo'tkazgichli xilma-xildir, ammo diodlar kabi ishlaydigan rektifikatorlar, fotodiodlar va tranzistorlar ham mavjud.
Istalgan natijalarni olish uchun ma'lum bir kontaktlarning zanglashiga olib keladigan to'g'ri diod turini tanlash muhimdir.
Ba'zi muhim diodlar turlariga quyidagilar kiradi: - Tez rektifikatorlar: Bu diodlar elektr tokini juda tez o'tkazadi, bu esa yuqori chastotali ilovalarga imkon beradi.
– Standart rektifikatorlar: Bu diodlar elektr tokini sekinroq o‘tkazib, past chastotali ilovalarga imkon beradi.
- Shottki to'siqni rektifikatorlari: Ushbu diodlar o'rnatilgan Schottky diodiga ega bo'lib, ularni orqaga o'tkazishga to'sqinlik qiladi.
- Fotodiodlar: Bu qurilmalar yorug'likni elektrga aylantiradi va ularni sezgir ilovalarda foydali qiladi.
Diyotlarda turli kuchlanish chegaralari, xarakteristikalari va buzilish kuchlanishlari mavjud
Diyotlar bir tomonlama elektr shuntlari bo'lib qolsa-da, ular odatda juda yuqori buzilish kuchlanishiga (1 megavoltdan ortiq) va buzilish kuchlanish chegarasiga (buzilishni boshlash uchun zarur bo'lgan kuchlanishning pasayishi) ega, bu ularni muayyan turdagi ilovalar uchun mos qiladi.
Ushbu chegara parametrlari ishlatiladigan diod turiga bog'liq va har xil turdagi diodlarni yaratish uchun o'zgartirilishi mumkin.
Misol tariqasida, tez rektifikator diodasi taxminan 0.3 voltlik kuchlanish chegarasiga ega.
Bu shuni anglatadiki, agar dioddagi kuchlanish 0.3 voltdan past bo'lsa, diod o'tkazmaydi va kontaktlarning zanglashiga olib, asl holatida qoladi.
Agar kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimi ko'proq bo'lsa va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish kuchaytirilsa, diodaning uzilish kuchlanish chegarasi bajariladi va diod oqimni teskari yo'nalishda o'tkaza boshlaydi.
Diyotlar chiziqli yoki chiziqli bo'lmagan ilovalarda ishlatilishi mumkin
Diyotlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ular chiziqli yoki chiziqli bo'lmagan ilovalarda qo'llanilishi mumkin.
Lineer ilovalarda foydalanilganda, diyot kalit sifatida ishlatiladi.
Boshqacha qilib aytganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishiga qarab, oqimni bir yo'nalishda o'tkazadi.
Zanjir bo'ylab kuchlanish qo'llanilganda, elektronlar diod orqali oqib chiqa boshlaydi va kontaktlarning zanglashiga olib keladi.
Diyotni "bir tomonlama kalit" deb hisoblash mumkin.
O'chirish quvvati yoqilganda, diyot oqim o'tkazadi, kontaktlarning zanglashiga olib keladi.
Zanjir bo'ylab kuchlanish qo'llanilmasa, diod o'tkazmaydi va kontaktlarning zanglashiga olib keladi.
Chiziqli bo'lmagan ilovalarda diod signalning amplitudasini yoki kuchini kuchaytirish yoki oshirish uchun ishlatiladi.
Misol uchun, agar sxema biror narsani boshqarish uchun past chastotali signaldan foydalansa (masalan, dvigatelni yoqish yoki o'chirish), kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.
Ammo agar signal etarlicha baland bo'lsa (masalan, telefonni terish ohangi yoki radiostantsiya musiqasi), diyot elektr zanjirini kuchaytirish va yoqish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa uni yuqori chastotali signal bilan boshqarishga imkon beradi.
Yuqori kuchlanishli diodlar qanday ishlaydi?
a bo'ylab yuqori kuchlanish qo'llanilganda diyot, o'tkaza boshlaydi.
Biroq, kuchlanish juda yuqori bo'lganligi sababli, diodda tutilgan elektronlar o'z energiyasini cheklashdan xalos bo'lish uchun etarli miqdorda chiqara olmaydi.
Natijada, diod bir oz o'tkazadi, lekin kontaktlarning zanglashiga olib kelishi uchun etarli emas.
Zanjir bo'ylab qo'llaniladigan kuchlanishni boshqaradigan (narvon sxemasi deb ataladigan) bir juft tranzistorning eshiklariga past kuchlanish qo'llanilsa, signal tartibga solinmagan holda o'tishi mumkin.
Biroq, zinapoya pallasida juda kam kuchlanish bo'lsa va diodlar etarli oqim o'tkazmasa, signalga ruxsat berilmaydi va kontaktlarning zanglashiga olib o'chiriladi.
Bu oddiy sxemalarni quvvatlantirish uchun ishlatilishi mumkin va tartiblovchilar, kompyuterlar va taymerlar uchun foydali bo'lishi mumkin.
Diyot uchun kuchlanish chegarasini qanday hisoblash mumkin
Aytaylik, siz diodni 12 voltli quvvat manbaiga uladingiz va u past kuchlanishda o'tkazish (quvvat berish) yoki yo'qligini bilishni xohlaysiz.
Yarimo'tkazgichli qurilmaning parchalanish kuchlanishini (VOM) hisoblash tenglamasi quyidagicha: Ushbu tenglamada "VOH" - bu qurilmaning uzilishi paytidagi kuchlanish, "VOHSC" - diodaning u o'tkazayotgandagi chegara kuchlanishi, "I" - diod orqali oqim, "E" - dioddagi elektr maydonining kuchlanishi va "n" - diodadagi elektronlar soni.
Diyotning kuchlanish chegarasini aniqlash uchun siz diodaning buzilish kuchlanishini bilishingiz kerak.
Ushbu qiymatni yuqoridagi tenglamadan foydalanib topishingiz mumkin.
Odatda silikon pn o'tish diodining buzilish kuchlanishi 1.5 voltni tashkil qiladi.
Bu shuni anglatadiki, dioddagi kuchlanish 1.5 volt bo'lsa, diod buziladi va oqim o'tkaza boshlaydi.