Pārskats par dažāda veida diodēm un to lietošanu

Diods ir divu termināļu elektriska ierīce, kas ļauj pārsūtīt strāvu tikai vienā virzienā. Diode ir pazīstama arī ar tās vienvirziena strāvas īpašību, kur elektriskajai strāvai ir atļauts plūst vienā virzienā. Būtībā diode tiek izmantota viļņu formu labošanai radio detektoros vai iekšpusē barošanas avoti . Tos var izmantot arī dažādās elektriskajās un elektroniskajās ķēdēs, kur nepieciešams diodes “vienvirziena” rezultāts. Lielākā daļa diodu ir izgatavoti no pusvadītājiem, piemēram, Si (silīcijs), bet dažos gadījumos tiek izmantots arī Ge (germānijs). Dažreiz ir izdevīgi apkopot pastāv dažādu veidu diodes . Daži veidi var pārklāties, taču dažādās definīcijas var būt noderīgas, lai sašaurinātu lauku un piedāvātu pārskatu par dažādiem diodu veidiem.

Kādi ir dažādi diodu veidi?

Ir vairāki diodu veidi, un tie ir pieejami izmantošanai elektronikas projektēšanā, proti, atpakaļejošā diode, BARRITT diode, Gunna diode, lāzera diode, gaismas diodes, Ar zeltu diodes , kristāla diode , PN savienojums, Šoklija diode , Pakāpiena atkopšanas diode, tuneļa diode, Varactor diode un Zener diode.

Diodu veidi

Detalizēts diodu skaidrojums

Ļaujiet mums sīkāk parunāt par diodes darbības princips.

Atpakaļ diode

Šāda veida diodes sauc arī par aizmugurējo diodi, un tas nav ārkārtīgi ieviests. Atpakaļ esošais diode ir PN savienojuma diode, kas darbojas līdzīgi kā tuneļa diode. Kvantu tuneļu scenārijam ir liela atbildība par pašreizējā galvenokārt apgrieztā ceļa vadīšanu. Izmantojot enerģijas joslas attēlu, var zināt precīzu diodes darbību.

Atpakaļdiodes darbība

Joslu, kas atrodas augšējā līmenī, sauc par vadīšanas joslu, savukārt zemākā līmeņa joslu - par valences joslu. Ja elektroniem tiek pielietota enerģija, tie mēdz iegūt enerģiju un virzīties uz vadīšanas joslu. Kad elektroni no valentitātes nonāk vadīšanas joslā, to vieta valences joslā paliek ar caurumiem.

Nulles neobjektivitātes apstākļos aizņemtā valentitātes josla ir pretrunā ar okupētās vadīšanas joslu. Savukārt pretējā novirzes stāvoklī P reģionam ir virzība uz augšu, kas atbilst N reģionam. Tagad aizņemtā josla P sekcijā ir pretstatā N sadaļas brīvajai joslai. Tātad, elektroni sāk tunelēt no aizņemtās joslas P sekcijā uz brīvo joslu N sekcijā.

Tātad tas nozīmē, ka strāvas plūsma notiek arī pretējā slīpumā. Priekšējā novirzes stāvoklī N reģionam ir virzība uz augšu, kas atbilst P reģionam. Tagad aizņemtā josla N sekcijā ir pretstatā brīvajai joslai P sekcijā. Tātad, elektroni sāk tunelēt no aizņemtās joslas N-iedaļā uz brīvo joslu P-iedaļā.

Šāda veida diodēs veidojas negatīvās pretestības reģions, un to galvenokārt izmanto diode darbībai.

Atpakaļ diode

BARITTA diode

Šīs diodes pagarinātais termiņš ir Barrier Injection Transit Time diode, kas ir BARITT diode. Tas ir piemērots mikroviļņu krāsnī un ļauj daudzus salīdzinājumus ar plašāk izmantoto IMPATT diode. Šī saite parāda skaidru aprakstu par to, kas ir a BARRITT diode un tā darbība un ieviešana.

Gunna diode

Gunna diode ir PN savienojuma diode, šāda veida diode ir pusvadītāju ierīce, kurai ir divi termināļi. Parasti to izmanto mikroviļņu signālu ražošanai. Lūdzu, skatiet zemāk esošo saiti Gunna diode darbojas , Raksturojums un tā pielietojums.

Gunna diodes

Lāzera diode

Lāzera diodei nav līdzīga procesa kā parastajam LED (gaismas diodei), jo tā rada sakarīgu gaismu. Šīs diodes tiek plaši izmantotas dažādiem mērķiem, piemēram, DVD, CD diskdziņiem un lāzera gaismas rādītājiem PPT. Lai gan šīs diodes ir lētas nekā cita veida lāzera ģeneratori, tās ir daudz dārgākas nekā gaismas diodes. Viņiem ir arī daļēja dzīve.

Lāzera diode

Gaismas diode

Termins LED apzīmē gaismu izstarojošo diodi, ir viens no standarta diodes tipiem. Kad diode ir savienota ar novirzīšanos uz priekšu, tad strāva plūst caur krustojumu un rada gaismu. Ir arī daudz jaunu LED izstrādājumu, kas mainās, tie ir LED un OLED. Viens no galvenajiem jēdzieniem, kas jāzina par LED, ir tā IV īpašības. Ļaujiet mums detalizēti izpētīt LED īpašības.

Gaismas diodes raksturojums

Pirms gaismas diodes izstaro gaismu, tai ir nepieciešama strāvas plūsma caur diode, jo tas ir uz strāvu balstīts diode. Šeit gaismas intensitātei ir tieša proporcija strāvas virzienam, kas plūst pāri diode.

Kad diode vada strāvu uz priekšu, tad ir jābūt strāvu ierobežojošam sērijas rezistoram, lai pasargātu diode no papildu strāvas plūsmas. Jāatzīmē, ka starp LED strāvas padevi nedrīkst būt tieša savienojuma, ja tas rada tūlītējus bojājumus, jo šis savienojums ļauj ārkārtīgi straumēt un sadedzināt ierīci.

LED darbojas

Katram LED ierīces tipam ir savs sprieguma zudums uz priekšu caur PN krustojumu, un šis ierobežojums ir pazīstams ar izmantotā pusvadītāja tipu. Tas nosaka sprieguma krituma lielumu attiecīgajam pārvades strāvas lielumam, parasti strāvas vērtībai 20mA.

Lielākajā daļā scenāriju LED funkcija no minimālajiem sprieguma līmeņiem ar rezistoru virknē savienojuma, Rs tiek izmantota, lai ierobežotu strāvas avota daudzumu līdz aizsargātam līmenim, kas parasti ir no 5mA līdz 30mA, ja ir nepieciešama paaugstināta spilgtuma prasība .

Dažādi gaismas diodes rada gaismu attiecīgajos UV spektra apgabalos, un tāpēc tie rada dažādus gaismas intensitātes līmeņus. Konkrēto pusvadītāja izvēli var uzzināt pēc visa fotonu emisijas viļņa garuma un tādējādi radītās s atbilstošās gaismas. Gaismas diodes krāsas ir šādas:

Tātad precīzu LED krāsu zina pēc izstarotā viļņa garuma attāluma. Viļņa garums ir zināms pēc īpašā pusvadītāju sastāva, kas tiek izmantots PN savienojumā tā ražošanas laikā. Tātad, bija skaidrs, ka gaismas diodes gaismas izstarošanas krāsa nenotiek izmantoto pārģērbto plastmasu dēļ. Bet arī tie uzlabo gaismas spilgtumu, ja tos neizgaismo strāvas padeve. Izmantojot dažādas pusvadītāju, gāzveida un metāla vielas, var ģenerēt zemāk esošās gaismas diodes un tās ir:

• Infūzijas sarkanais gallija arsenīds (GaAs)
• Gallija arsenīda fosfīds (GaAsP) svārstās no sarkanā līdz infrasarkanajam un oranžajam
• Alumīnija gallija arsenīda fosfīds (AlGaAsP), kas ir palielinājis spilgti sarkanu, oranžu sarkanu, oranžu un dzeltenu krāsu.
• Gallija fosfīds (GaP) pastāv sarkanā, dzeltenā un zaļā krāsā
• Alumīnija gallija fosfīds (AlGaP) - galvenokārt zaļā krāsā
• Gallija nitrīds (GaN), kas ir pieejams zaļā un smaragda zaļā krāsā
• Gallija indija nitrīds (GaInN) tuvu ultravioletajam, jauktajai zilās, zaļās un zilās krāsas krāsai
• Silīcija karbīds (SiC) pieejams kā zils kā substrāts
• Cinka selenīds (ZnSe) pastāv zilā krāsā
• Alumīnija gallija nitrīds (AlGaN), kas ir ultravioletais

Fotodiods

Fotodiods tiek izmantots gaismas noteikšanai. Ir konstatēts, ka gaisma, nonākot PN krustojumā, var radīt elektronus un caurumus. Parasti fotodiodes darbojas apgrieztā slīpuma apstākļos, kur var vienkārši pamanīt pat nelielu gaismas plūsmas plūsmas daudzumu. Šīs diodes var izmantot arī elektroenerģijas ražošanai.

Foto diode

PIN diode

Šāda veida diode ir raksturīga tās konstrukcijai. Tam ir standarta P un N tipa reģioni, bet laukumam starp abiem reģioniem, proti, iekšējam pusvadītājam nav dopinga. Iekšējā pusvadītāja reģions palielina noplicināšanas reģiona laukumu, kas var būt noderīgs lietojumprogrammu pārslēgšanai.

PIN diode

Negatīvo un pozitīvo lādiņu nesējiem no N un P tipa reģioniem attiecīgi ir kustība uz iekšējo reģionu. Kad šis reģions ir pilnībā piepildīts ar elektronu caurumiem, diode sāk vadīt. Lai gan apgrieztā slīpuma stāvoklī diodē ir plašs iekšējais slānis, tas var novērst un izturēt augsta sprieguma līmeni.

Paaugstinātā frekvences līmenī PIN diode darbosies kā lineārs rezistors. Tas darbojas kā lineārs rezistors, jo šim diode ir nepietiekams reversais atkopšanas laiks . Tas ir iemesls, kāpēc ļoti elektriski uzlādētajam “I” reģionam ātro ciklu laikā nebūs pietiekami daudz laika, lai izlādētos. Pie minimāliem frekvences līmeņiem diode darbojas kā taisngrieža diode, kur tai ir pietiekami daudz laika izlādei un izslēgšanai.

PN savienojuma diode

Standarta PN krustojumu var uzskatīt par parasto vai standarta diodes veidu, kas tiek izmantots šodien. Tas ir visizcilākais no dažādu veidu diodēm, kas atrodas elektriskajā jomā. Bet šīs diodes var izmantot kā maza signāla tipus izmantošanai RF (radio frekvencē) vai citās vājstrāvas lietojumprogrammās, kuras var saukt par signālu diodēm. Citus veidus var plānot augstsprieguma un lielas strāvas lietojumiem, un tos parasti sauc par taisngriežu diodēm. PN savienojuma diodē jābūt skaidram par neobjektivitātes apstākļiem. Galvenokārt ir trīs novirzes apstākļi, un tas ir atkarīgs no piemērotā sprieguma līmeņa.

• Uz priekšu novirze - šeit pozitīvais un negatīvais terminālis ir savienots ar diodes P un N tipiem.
• Reverss novirze - šeit pozitīvais un negatīvais terminālis ir savienots ar diode N un P tipiem.
• Nulles novirze - to sauc par “0” neobjektivitāti, jo diodei netiek piemērots ārējs spriegums.

PN savienojuma diodes uz priekšu novirze

Priekšējā novirzes stāvoklī PN savienojums tiek izveidots, kad akumulatora pozitīvās un negatīvās malas ir savienotas ar P un N tipiem. Kad diode darbojas novirzes novirzē, tad iekšējie un pielietotie elektriskie lauki krustojumā atrodas pretējos ceļos. Saskaitot šos elektriskos laukus, sekojošās jaudas lieluma līmenis ir mazāks nekā pielietotā elektriskā lauka.

Uz priekšu novirze PN savienojuma veidu diodēs

Šis savienojums rada minimālu pretestības ceļu un plānāku noplicināšanas laukumu. Iztukšošanas reģiona pretestība kļūst nenozīmīgāka, ja pielietotā sprieguma vērtība ir lielāka. Piemēram, silīcija pusvadītājā, kad pielietotā sprieguma vērtība ir 0,6 V, noplicināšanas slāņa pretestības vērtība kļūst pilnīgi nenozīmīga un pāri tam būs netraucēta strāvas plūsma.

PN savienojuma diodes reversā novirze

Šeit savienojums ir tāds, ka akumulatora pozitīvās un negatīvās malas ir savienotas ar N veida un P tipa reģioniem. Tas veido pretēji novirzītu PN savienojumu. Šajā situācijā pielietotie un iekšējie elektriskie lauki ir līdzīgā virzienā. Saskaitot abus elektriskos laukus, iegūtais elektriskā lauka ceļš ir līdzīgs iekšējā elektriskā lauka ceļam. Tas izveido biezāku un pastiprinātu rezistīvās noplicināšanas reģionu. Iztukšošanas reģionam ir lielāka jutība un biezums, kad pielietotais sprieguma līmenis ir arvien lielāks.

Reverss novirze PN savienojuma veida diodēs

PN savienojuma diodes V-I raksturojums

Turklāt vēl svarīgāk ir apzināties PN savienojuma diode V-I īpašības.

Ja diodi darbina “0” novirzes apstākļos, tas nozīmē, ka diodei netiek piemērots ārējs spriegums. Tas nozīmē, ka potenciālā barjera ierobežo pašreizējo plūsmu.

Tā kā, kad diode darbojas pārsūtīšanas novirzes apstākļos, potenciālais šķērslis būs plānāks. Silikona tipa diodēs, kad sprieguma vērtība ir 0,7 V, un germānija tipa diodēs, kad sprieguma vērtība ir 0,3 V, potenciālās barjeras platums samazinās, un tas ļauj strāvai plūst caur diodi.

VI raksturlielumi PN savienojuma diodē

Šajā gadījumā pakāpeniski palielināsies pašreizējā vērtība, un iegūtā līkne ir nelineāra, jo, ja pielietotais sprieguma līmenis pārsniedz potenciālo barjeru. Kad diode pārspēj šo potenciālo barjeru, diode darbojas normālā stāvoklī, un līdz ar sprieguma vērtības pieaugumu līknes forma pakāpeniski kļūst asa (nonāk lineārā formā).

Ja diodei darbojas apgrieztā slīpuma stāvoklī, būs paaugstināta potenciāla barjera. Tā kā krustojumā būs mazākuma lādiņu nesēji, tas ļauj apgrieztās piesātinājuma strāvas plūsmu. Ja ir paaugstināts pielietotā sprieguma līmenis, mazākuma lādiņu nesējiem piemīt paaugstināta kinētiskā enerģija, kas parāda ietekmi uz vairākuma lādiņa nesējiem. Šajā posmā notiek diodu sadalīšanās, un tas var izraisīt diodes sabojāšanos.

Šotka diode

Šotka diodei ir mazāks sprieguma kritums uz priekšu nekā parastajām Si PN savienojuma diodēm. Pie zemām strāvām sprieguma kritums var būt no 0,15 līdz 0,4 voltiem pretstatā 0,6 voltiem a-Si diodei. Lai sasniegtu šo veiktspēju, tie ir veidoti citādi, salīdzinot ar parastajām diodēm, kurām ir metāla un pusvadītāja kontakts. Šīs diodes tiek plaši izmantotas taisngriežu lietojumos, iespīlēšanas diodēs un arī RF lietojumprogrammās.

Šotka diode

Solis atkopšanas diode

Pakāpiena reģenerācijas diode ir mikroviļņu diodes veids, ko izmanto impulsu ģenerēšanai ļoti HF (augstās frekvencēs). Šīs diodes ir atkarīgas no diodes, kurai to darbībai ir ļoti ātra izslēgšanās īpašība.

Solis atkopšanas diodes

Tuneļa diode

Tuneļa diode tiek izmantota mikroviļņu krāsošanai, ja tās veiktspēja pārsniedza citas dienas ierīces.

Tuneļa diode

Elektriskajā jomā tunelēšana nozīmē, ka tā ir elektronu tieša kustība caur minimālo noplicināšanas apgabala platumu no vadīšanas joslas līdz valentitātes joslai. PN savienojuma diodē izsīkuma apgabals tiek attīstīts gan elektronu, gan caurumu dēļ. Šo pozitīvo un negatīvo lādiņu nesēju dēļ iekšējais elektriskais lauks tiek veidots noplicināšanas reģionā. Tas rada spēku pretējā ārējā sprieguma ceļā.

Ar tuneļa efektu, ja ir minimāla sprieguma vērtība uz priekšu, tad straumes vērtība būs lielāka. To var darbināt gan uz priekšu, gan atpakaļgaitā. Augstā līmeņa dēļ dopings , tas var darboties arī pretējā slīpumā. Ar barjeras potenciāla samazināšanos sadalīšanās spriegums pretējā virzienā arī samazinās un sasniedz gandrīz nulli. Ar šo minimālo reverso spriegumu diode var sasniegt sabrukšanas stāvokli. Šīs negatīvās pretestības dēļ veidojas reģions.

Varactor Diode vai Varicap Diode

Varaktora diode ir viena veida pusvadītājs mikroviļņu cietvielu ierīce un to izmanto, ja tiek izvēlēta mainīgā kapacitāte, ko var panākt, kontrolējot spriegumu. Šīs diodes sauc arī par varikālas diodēm. Pat ja mainīgās kapacitātes o / p var parādīt ar parastajām PN savienojuma diodēm. Šis diode tiek izvēlēts, lai dotu vēlamās kapacitātes izmaiņas, jo tie ir dažāda veida diodes. Šīs diodes ir precīzi izstrādātas un uzlabotas tā, lai tās ļautu mainīt kapacitātes lielumu.

Varaktora diode

Zenera diode

Zenera diode tiek izmantota, lai nodrošinātu stabilu atskaites spriegumu. Rezultātā to lieto milzīgos daudzumos. Tas darbojas apgrieztā slīpuma apstākļos un atklāja, ka, sasniedzot konkrētu spriegumu, tas sabojājas. Ja strāvas plūsmu ierobežo rezistors, tas aktivizē stabilu radāmo spriegumu. Šāda veida diodes tiek plaši izmantotas, lai barošanas avotos piedāvātu atsauces spriegumu.

Zenera diode

Zenera diode iepakojumā pastāv dažādas metodes. Daži no tiem tiek izmantoti paaugstinātam enerģijas izkliedēšanas līmenim, bet citi tiek izmantoti malu stiprinājuma konstrukcijām. Ģenerālis Zenera diode tips sastāv no minimāla stikla pārklājuma. Šai diodei vienā malā ir josla, kas to apzīmē kā katodu.

Zenera diode darbojas līdzīgi kā diode, ja to darbina pārsūtīšanas novirzes stāvoklī. Tā kā pretējā tendenciozitāte būs minimāla noplūdes strāva . Kad palielinās apgrieztais spriegums līdz sadalījuma spriegumam, tas rada strāvas plūsmu visā diode. Pašreizējā vērtība tiks sasniegta maksimāli, un to uztver virknes rezistors.

Zenera diode pielietojumi

Zenera diodei ir plaši pielietojumi, un daži no tiem ir:

• To izmanto kā sprieguma ierobežotāju, lai regulētu sprieguma līmeni visā minimālajā slodzes vērtībā
• Nodarbinātās lietojumprogrammās viņiem ir nepieciešams aizsargāt pārspriegumu
• Izmanto apgriešanas shēmas

Daži no citiem diodu veidiem, kas būtiski tiek izmantoti dažādās lietojumprogrammās, ir šādi:

• Lāzera diode
• Lavīnas diode
• Pārejoša sprieguma slāpēšanas diode
• Zelta dopinga veida diode
• Diodes konstante strāvas tips
• Peltjē diode
• Silīcija kontrolēts taisngriezis diode

Katram diodam ir savas priekšrocības un pielietojums. Dažas no tām tiek plaši izmantotas dažādās lietojumprogrammās vairākos domēnos, turpretī tikai daži tiek izmantoti tikai dažās lietojumprogrammās. Tādējādi tas viss attiecas uz dažāda veida diodēm un to lietošanu. Mēs ceram, ka esat labāk izpratis šo koncepciju vai, lai īstenotu elektriskos projektus, lūdzu, sniedziet savus vērtīgos ieteikumus, komentējot zemāk esošajā komentāru sadaļā. Šeit ir jautājums jums, Kas ir diode funkcija ?