Ipaliwanag ang Diode ug ang Iyang mga Uri
Unsa ang Diode?
Ang mga diode mao ang mga electrical devices nga may duha ka terminal nga nagserbihi isip one-way switch, nga nagpahimo nga ang current moglow (transfer) sa usa ra ka direksyon. Ang mga diode gihimo gikan sa semiconductor materials sama sa
Silicon,
Germanium, ug
Gallium arsenide.
Ang duha ka terminal sa diode gitawag og Anode ug Cathode. Ang pagkamando sa diode mahimong klasipikar sa duha ka klase batas sa potential difference (potential energy) gitawag sa duha ka terminal:
Kon ang anode adunay mas taas nga voltage kaytud sa cathode, ang diode giisip nga nasa Forward Bias & ang current makakapuyon.
Kon ang cathode adunay mas taas nga voltage kaytud sa anode, ang diode giisip nga nasa Reverse Bias, ug ang current wala makakapuyon.
Ang iba't ibang klase sa diode gigikanan sa iba't ibang klase sa voltages.
Ang forward voltage sa silicon diodes mao ang 0.7V, samtang ang germanium diodes mao ang 0.3V.
Kon magtrabaho sa Silicon Diodes, ang cathode terminal kasagaran gitumong pinaagi sa black band o dark band sa usa ka dako sa diode, samtang ang anode terminal kasagaran gitumong pinaagi sa uban pang terminal.
Ang Rectification, o converting AC to DC, mao ang usa sa labi na common nga aplikasyon sa diodes.
Ang mga diode gigamit sa reverse polarity protector & transient protector applications tungod kay sila naghatag sa current nga moglow (pass through) sa usa ra ka direksyon ug nagpahibalo sa current flow sa uban pa.
Simbolo sa Diode
Ang simbolo sa diode gitumong sa ubos. Sa panahon sa forward biased condition, ang arrow-head points (indicates) sa direksyon sa conventional current flow. Busa, ang anode gibutang sa p side & ang cathode sa n side.
Isipadpong nga PN junction diode pinaagi sa pagdugay sa silicon o germanium crystal block ngadto sa pentavalent (o) donor impurity sa usa ka bahin & trivalent (o) acceptor impurity sa uban.
Mahimo usab ang PN junction pinaagi sa paghubad sa p-type ug n-type semiconductor sama-sama gamit ang isang partikular nga proseso sa pagbuhat. Ang anode mao ang terminal nga nahubad sa p-type. Ang cathode mao ang terminal nga nahubad sa n-type bahin.
Sa sentro sa block, mahimong PN junction ang mga dopings.
Prinsipyong Pagtrabaho sa Diode
Ang interaksiyon tali sa n-type ug p-type semiconductors mao ang pundamental nga proseso sa operasyon sa diode.
Ang n-type semiconductor naglakip og daghan (dako) ka numero sa free electrons & minor (gamay) ka numero sa holes. Sa uban paagi, sa n-type semiconductor, ang concentration sa free electrons dako kay sa concentration sa holes na gamay.
Sa n-type semiconductor, ang free electrons gisulti (nalista) ingon majority charge carriers, samtang ang holes gisulti ingon minority charge carriers.
Ang p-type semiconductor naglakip og dako ka numero sa holes relative sa amount sa free electrons nga adunay. Ang holes naglakip sa dako nga bahin sa charge carriers sa p-type semiconductor, samtang ang free electrons nagrepresentar lamang sa minor portion sa kini nga tipo sa charge carriers.
Karakteristik sa Diode
Forward biased diode
Reverse biased diode
Unbiased biased diode (Zero biased) diode
1). Forward biased diode
May ubos nga kahanas sa voltage sa diode kung gibias nia sa forward direction ug may current ang nagdaog didto.
Ang forward voltage sa germanium diodes mao ang 300 mV, mas gamay kaysa sa forward voltage sa silicon diodes nga 690 mV.
Ang potential energy sa p-type material mao ang positibo, samtang ang potential energy sa n-type material mao ang negatibo. Ang p-type materials adunay positibong potential energy.
2). Reverse Biased Diode
Kung ang voltage sa battery gipadako ngadto sa zero, ang diode gitawag nga adunay reverse bias. Ang reverse voltage sa germanium diodes mao ang -50(μA) microamperes, samtang ang reverse voltage sa silicon diodes mao ang -20(μA) microamperes. Kung tingali sa p-type material, ang potential energy mao ang negatibo, apan kung tingali sa n-type material, ang potential energy mao ang positibo.
3). Un-biased Diode (Zero Biased Diode)
Gitawag nga ang diode adunay zero-bias condition kung ang voltage potential nga gisukod sa diode mao ang zero.
Applications of Diode
Proteksyon labi sa pagdaog sa current sa reverse direction gamit ang diodes
Ang diodes kasagaran gigamit sa circuits nga clamp (clamping circuits).
Paggamit sa diodes sa logic gate circuitry
Ang diodes usa ka common component sa clipping circuits.
Rectification devices gihimo sa diodes
Types of Diode
1). Backward Diode
2). BARITT Diode
3). Gunn Diode
4). Laser Diode
5). Light Emitting Diode
6). Photodiode
7). PIN Diode
8). Fast Recovery Diode
9). Step Recovery Diode
10). Tunnel Diode
11). P-N Junction Diode
12). Zener Diode
13). Schottky Diodes
14). Shockley Diodes
15). Varactor (or) Vari-cap Diode
16). Avalanche Diode
17). Constant-current Diode
18). Gold Doped Diodes
19). Super Barrier Diodes
20). Peltier Diode
21). Crystal Diode
22). Tubo ng Bakwahan
23). Gamay nga Signal Diode
24). Dako nga Signal Diode
1). Backward Diode
Ang matang sa diode kini mao usab ang gisulti og “back diode,” ug dili kini gamiton kasagaran. Ang backward (back) diode mao ang PN-junction diode, nga molihok sama sa tunnel diode. Ang quantum tunnelling mao ang importante bahin sa paunlad sa current, lalo na sa kauban nga direksyon. Pinaagi sa energy band picture, makita nimo eksakto unsaon ang pagtrabaho sa diode.
Ang band sa pinaka taas mao ang gisulti og “conduction band,” ug ang band sa pinaka baba mao ang gisulti og “valency band.” Kapag adunay daghanon sa energy sa electrons, sila mao ang tendensya sa pagkuha og daghanon sa energy & molihok patungod sa conduction band. Kapag ang electrons molihok gikan sa valence band padulong sa conduction band, sila maglihok og butasan sa valence band.
Sa zero-biasing state, ang valency band nga nadaghanan mao ang opisyal sa conduction band nga nadaghanan. Sa reverse bias condition, sa uban pang bahin, ang N-region molihok pataas ug ang P-region molihok pasabog. Karon, ang band nga kompleto sa P-section mao ang lain sa band nga walay nadaghanan sa N-section. Busa, ang electrons magsugyot sa paglihok gikan sa puno nga band sa P-section padulong sa walay nadaghanan nga band sa N-section pinaagi sa tunnelling.
Busa, kini nagpakita nga ang paunlad sa current mahimong mosugyot taliwala kung ang bias mao ang kauban nga direksyon. Sa forward bias condition, ang N-region molihok sa parehas nga direksyon sa P-region, nga mao ang pataas. Karon, ang band nga nadaghanan sa N-section mao ang lain sa band nga walay nadaghanan sa P-section. Busa, ang electrons magsugyot sa paglihok gikan sa puno nga band sa N-section padulong sa walay nadaghanan nga band sa P-section pinaagi sa tunnelling.
Sa matang sa diode, ang negative (-) resistance region mao ang nabuo, nga mao ang main part sa diode nga nagbutang sa pagtrabaho nian.
2). BARITT Diode
Ania kini nga diode usab gitawag og Barrier Injection Transit Time diode o BARRITT diode. Ang maong diode ang maoang nahimugso sa mga aplikasyon sa microwave ug naghatag og oportunidad sa paghimo og daghang pagkumpara sa IMPATT diode, ang mas gamiton nga diode.
Ang paggamit sa thermal energy ang naghimo sa emission gikan sa maong klase sa diode. Kon ikompara sa uban pang mga tipo sa diode, kini nga diode ang nagbuhat ngadto sa labi ka gamay nga noise.
Mixers, amplifiers o oscillators mao ang ilang posible nga aplikasyon gikan sa ilang gamay nga signal capacity. Sila usahay makagamit sa uban pang mga device.
3). Gunn Diode
Ang PN junction diode, kasagaran gisulti og Gunn diode, mao ang usa ka tipo sa diode nga isip semiconductor device nga adunay duha ka terminal. Sa daghang aplikasyon, kini nagamit sa pagprodyus sa microwave signals.
Ang oscillators nga gihimo gikan sa Gunn diodes mao ang gigamit kung asa may panginahanglan sa radio transmission.
Silay usahay makita sa military organizations. Kini nga diode mao ang importante nga komponente sa tanang tachometers, bisan pa ang pinakabasiko. Ang Gunn diodes mahimo nga madaling i-add ang door-opening sensor technology sa moderno nga monitoring systems, ang nanginahanglan sa moderno nga monitoring systems. Taliwala, kini nga diode gi-rekomenda sa paggamit sa circuits sa burglar (intruder) alarms circuit.
4). Laser Diode
Tungod kay ang laser diode mao ang nagbuhat og coherent light, dili kini nagoperahan sama sa typical LED (light-emitting diode). Ang maong klase sa diodes mao ang gigamit sa daghang lugar, kasagaran sa CD drives, DVD players, ug laser pointers nga gigamit sa mga presentation. Bisag kon ang maong diodes mas abot-tanaw sa uban pang mga laser generators, ang ilang cost mahimo nga mas taas kon ikompara sa LEDs. Usa ra sila gani ang limitado sa ilang lifetime.
5). Light Emitting Diode
Ang frase nga light-emitting diode (o) LED naglirekta sa usa ka labi kahimtang ug adunay dako nga gisagol nga matang sa diodes. Kon ang diode gi-link sama nga aduna'y forwarding bias, ang current magdaog sa junction, sumala kini mao ang pag-produce sa light. Adunay daghang bag-ong LED breakthroughs nga nag-convert sila ngadto sa OLEDs ug LEDs.
Durante sa zona sa forwarding bias, kini ang matang sa diodes nga nag-operate. May flow ang current tan-aw kon ang diode magsugod sa pag-conduct sa atong zona. Ang termino nga “forwarding current” naglirekta sa matang sa current. Ang diode mao ang pinaka source sa light nga giproduce sa operasyon.
Adunay daghan ka mga kulor ang mga LED. Mas eksakto, isip usa ka blinking na LED nga makapabilin og on ug off para sa pre-determined nga panahon. Mga bicolor leads kini, diin duha ka mga kulor ang gipadala, o tricolour leads, diin tulo ka mga kulor ang gipadala depende sa amount sa positive voltage gireceive.
Sa wala pa, adunay mga LED nga makaprodukt sa infrared light. Ang praktikal nga applicability niini mahitabo sa remote controls.
6). Photodiode
Ang light gisensya sa photodiode sa teknik niini. Natukod nga ang interaksiyon sa light sa PN junction mao ang resulta sa pag-create sa electrons ug holes. Sa daghang kasagaran, ang photodiodes nag-operate sa reverse bias, kini naghatag og oportunidad nga mapadetect ug monitor ang kaunting light-induced current flow. Ang pag-generate og power usa ka posible nga gamit para sa matang sa diodes.
Kon gi-subject sa reverse bias, ang functioning sa photodiode labi ka pareho sa zen diode.
Ang value sa current ug ang light intensity value direktang proportional sa usa ka sama. Sila usab adunay kaayo ka fast reaction times, midula sa nanoseconds, dili sa milliseconds.
7). PIN Diode
Ang mga katangian sa diode niini gi-determinar sa proseso sa pagbuhat nito. Gisagol ang tanang p-type ug n-type standards sa pagbuhat niining tipo sa diode. Ang junction nga mogenerar bahin niini gipangutana og intrinsic semiconductor tungod kay wala kiniy adunay doping concentration.
Ang mga aplikasyon sama sa switching mahimo mopangita sa access sa region niini.
8). Fast Recovery Diode
Ang diode magkabog sa mas maong recovery time. Gi-usar ang AC isip signal input sa proseso sa rectification. Kini levels adunay positive ug negative aspects. Aron matransisyon ang polarities gikan sa positive ngadto sa negative (o) gikan sa negative ngadto sa positive, ang recovery period kinahanglan mobog kaayo.
Kapag high-frequency applications ang gibuhat, importante kaayo ang pinakamaong recovery times. Sa kondisyon sama niini, irekomenda ang paggamit niining particular diode. Isip kondisyon niini, ang representation kinahanglan ma-accurately represent aron mapreserbar ang integrity sa signal.
9). Step Recovery Diode
Kini usa sa mga komponente sa microwave diode. Kasagaran mosulay kini sa pag-generate og pulses sa high-frequency range. Depende kini sa tipo sa diodes nga may property sa pagshut off kaayo tungod sa ilang operasyon.
10). Tunnel Diode
Ang mga tunnel diode adunay kasinatian nga nagkinahanglan og switches samtang nagoperasyon sa ultra-high-speed range. Ang duration sa transition mahimong imsurol sa nanoseconds o picoseconds. Kini gamiton sa relaxation oscillator circuits tungod sa ideya sa negative resistance nga gisulbar niini.
11). P-N Junction Diode
Kini ang fundamental na diode nga gigamit samtang ang p-type & n-type materials maginteraksiyon. Ito nagpakita sa ideya sa pagpabor sa usa ka viewpoint labi sa uban. Tungod kay biassing, kini makapag-operate sa daghang modes of operation.
Kini nga diode mag-conduct lang kung ang forwarding bias gi-apply. Kung ang bias naka-set sa uban direksyon, wala'y clear flow of current. Kini nagpakita nga ang current giblock kung ang bias naka-set sa uban direksyon.
Kini gamiton sa mga sitwasyon kung ang mga aplikasyon nagkinahanglan og low currents sama sa signal diodes, ug kini gipaboran. Ang mga rectifiers usa sa pinakabasik nga paggamit alang kini nga teknolohiya.
12). Zener Diode
Kini ang klase sa diode nga gihimo sa butang nga makapag-operate sa reverse-bias mode. Kung ang forward bias gi-apply, ang operating properties sa diode sama sa conventional diode nga adunay p-n junction isip iyang basik nga komponente.
Kung ang diode nag-operate sa reverse bias mode, matapos maabot ang lowest Zener voltage, adunay increase sa values sa current, pero ang voltage magpadayon nga constant beyond that point.
Isipaghisgot, mahimong gamiton kini sa proseso sa kontrol sa voltage tungod kay sa kasinatian. Sa panahon nga magsugyot ang diode sa pagpapadala og current sa direksyon sa forward bias, gituohan nia ang iyang unique nga kakayahon. Ang mga manufakturer ang magpasyo sa eksakto nga zen voltage para kang particular nga tipo sa diode. Tungod niini, mahimo ang pagbutang og mas daghan pa ka zen diodes.
13). Schottky Diodes
Ang Schottky diode usa ka tipo sa diode nga gikaracterize pinaagi sa iyang kapabilidad sa pagbuhat og switching operations sa mataas nga bilis. Gamay ra ang voltage loss nga nahitabo sa forward path, tungod niini, kini gitawag usab isip positive attribute.
Ang clamping circuits nga adunay biyahay nga abilidad usa ka maayo nga ehempiyo sa diin makagamit kini nga tipo sa diode, tungod kay ang iyang mga gamit labi na obvious dinhi. Ang frequency sa gigahertz range adunay normal nga operasyon alang sa diodes sama ning tipo. Isip balhin, kini may potensyal nga mas desirable sa panahon sa high-frequency applications.
14). Shockley Diodes
Ang switching applications naggamit kini nga tipo sa diode, nga usa ka lain nga tipo sa diode gikan sa gibag-o. Adunay kini usa ka fundamental nga voltage, nga usab gisulti isip trigger voltage, nga anaa.
Dili posible kini nga moganti sa mode tungod kay kini magpabilin sa high resistance mode kung ang voltage nga gihatag kaniya mas baba sa basic trigger value. Ang low resistance route mahimo karon kon ang voltage nga gihatag mas taas sa basic trigger value. Ang Shockley diodes mogamit sa ilang mga function sa pipila nga modo.
15). Varactor (or) Varicap Diode
Kini usa ka lain nga unique nga kategoriya sa diodes, nga mahitabo kon ang reverse voltage gi-apply sa junction sa device. Kini nagresulta sa pagbag-o sa capacitance sa junction. Tungod kay variable capacitance diode kini, ang abbreviation “varicap” mahimong gamiton aron mailhan nito.
16). Avalanche Diode
Ang avalanche diode usa ka tipo sa reverse bias diode nga nakuha ang iyang operasyon gikan sa avalanche phenomena. Ang pagkawas nganong avalanche naglangkob kung ang voltage drop mobalhin og constant ug walay epekto sa current. Tungod sa mataas nga lebel sa sensitivity nga adunay sila, gigamit sila alang sa photo-detection.
17). Constant-current Diode
Kini usa ka electrical device nga limita ang current sa maximum value nga gihatag. Mahimong masulti usab kini isip current limiting diode (CLD) o current regulating diode (CRD) (CRD).
Ang mga diodes niini gihimo gikan sa (n-channel)-JFET. Ang gate gikonekta sa source ug nagserbi isip duha ka terminal nga current limiter o current source. Sila mogahin og current pana sa specific value bago mohubit sa pag-increase (develop) pa.
18). Gold Doped Diodes
Ang gold gigamit isip dopant sa mga diodes niini. Usa ka pipila ka diodes mas powerful kaysa sa uban. Ang leakage current sa reverse bias mas lower sa mga diodes niini. Kahit sa mas dako nga voltage drops, ang diode makapuyo sa signal frequencies. Ang gold makatabang sa rapid recombination sa minority carriers sa mga diodes niini.
19). Super Barrier Diodes
Kini usa ka rectifier diode nga adunay low forward voltage drop isip Schottky diode ug low (reverse) leakage current isip P – N junction diode. Gitukod kini para sa high-power, high-speed switching, ug low-loss applications. Ang super barrier rectifier diodes ang sunod nga tipo sa rectifiers nga adunay mas lawas nga forward voltage kay sa Schottky diode.
20). Peltier Diode
Nagaprodukto kini og init sa duha ka materyal nga junction sa semiconductor sa kahon sa diode, nga nagdagan gikan sa usa ka terminal hangtod sa uban pang terminal. Ang nagdagan niini adunay usa ra ka direksyon, ang sama sa direksyon sa pagdagan sa kasinatian.
Ang init na mao ang nailikha tungod sa elektrisidad nga gilikha pinaagi sa recombination sa minority charge carriers. Kini gamiton sa pagpauli ug pagpakainit. Ang matang sa diode niini gamiton isip sensor ug heat engine sa thermoelectric cooling.
21). Crystal Diode
Kini usa ka matang sa point contact diode nga gitawag usab og Cat’s whisker. Ang pagpabilin niini gidepende sa presyur sa kontak tali sa semiconductor crystal ug ang punto.
Adunay metal wire ania, ug gibutangan nia sa semiconductor crystal. Sa kondisyon niini, ang semiconductor crystal nagserbisyo isip cathode samtang ang metal wire nagserbisyo isip anode. Sa natura, ang mga diode niini wala na gamiton. Gamiton kini sa microwave receivers & detectors.
22). Vacuum Diodes
Ang vacuum diodes gihimo gikan sa duha ka electrodes nga nagserbisyo isip anode ug cathode. Ang tungsten ang gilam-an sa cathode, nga magpapadala og electrons sa direksyon sa anode. Ang pagdagan sa electrons adunay usa ra ka direksyon, gikan sa cathode hangtod sa anode. Tungod niini, nagpabilin kini isip switch.
Kon ang cathode nakabalaka sa oxide material, ang kapasidad sa pagpadala og electrons mahimong madaghan. Ang anodes mas long sa length, ug ang ilang surfaces bisan-asar nahimong rough para mapangita ang temperatura sa diode. Ang diode mahimong magpadala kon ang anode positibo (+) labi sa cathode terminal.
23). Small Signal Diode
Kini usa ka buntot nga device nga may disproporsiyonal nga katangian, gamiton sa high frequency ug low current application fields sama sa radios & TVs.
Ang mga signal diodes mas gamay kaysa sa mga power diodes. Ang usa ka gilid markado ngitng pulto (o) berde para ipahibalo ang cathode terminal. Ang performance sa gamay nga signal diode labi ka effective para sa mga aplikasyon sa high frequencies.
Sa pagkumpara sa ilang capabilities sa uban pang categories, ang mga signal diodes kasagaran adunay modest current carrying capability ug low power dissipation. Kasagaran sila nasa range sa 150mA & 500mW.
Gigamit kini sa
Diode applications,
High speed switching,
Parametric amplifiers & daghan pa nga mga aplikasyon.
24). Large Signal Diode
Ang PN junction layer sa kini nga mga diodes labi ka dako. Taliwala niini, kasagaran sila gigamit sa rectification, o sa pag-convert sa AC sa DC. Ang dako nga PN Junction nag-boost sa diode’s forward current carrying capability ug reverse blocking voltage. Ang large signal diodes wala appropriate para sa high-frequency applications.
Kasagaran applicable kini nga mga diodes sa mga power supplies sama sa
Rectifiers,
Converter,
Inverters,
Battery charging devices etc.
Ang forward resistance sa kini nga mga diodes usa ka few Ohms, samtang ang reverse blocking resistance gi-measure sa Mega Ohms.
Tungod sa iyang high current & voltage capability, mahimong gigamit kini sa mga electrical devices nga moguba sa large peak voltages.
Taliwala niini, ang daghang klase sa diodes ug ang ilang uses gitumong sa kini nga post. Ang bawg diode adunay iyang kaugalingon nga method of representation, bisan unsa mao usab ang iyang unique method of operation.
Frequently Asked Questions
1). Does a diode convert alternating current(AC) to direct current(DC)?
Ang diode nga mogahin sa pagpuyo (pasabot) sa usa ka direksyon. Kon gamiton sa alternating current, ang mga diode mokonduktar ra sa katugbang bahin sa siklo. Taliwala kini, gigamit sila sa pagbalhin sa alternating current ngadto sa direct current. Taliwala kini, ang mga diode mao ang direct current (DC).
2). Ano ang Ideal Diodes?
Ang mga diode nga gigamit sa pagregula sa direksyon sa pagpuyo mao ang gitawag nga ideal diodes. Sa usa ka ideal diode, ang pagpuyo mohimo ra sa usa ka direksyon, gitawag kining forward direction, ug dili mohimo sa reverse directions.
Ang mga ideal diodes mahimong open circuit kon sila reverse biassed, ug ang voltage sa katugbang negatibo sa kasinatian kini.
3). Ano ang kalainan tali sa forward & reverse bias?
Ang forward biassing mahitabo sa usa ka conventional diode kon ang voltage sa katugbang sa diode magallow sa normal na pagpuyo, samtang ang reverse biassing nagpakita og voltage sa katugbang sa diode sa opisina direksyon. Subalang, ang voltage gipasabot sa katugbang sa diode sa panahon sa reverse biassing wala magresulta og dapit na pagpuyo.
Pahayag: Respetar ang orihinal, maayo ang artikulo na dapat ibahin, kon may infringement palihog kontak para tangtangon.
