Diodoaren Azalpena eta Motaak
Zer da dioide bat?
Dioideak bi terminalen elektriko gailuak dira, zati batean bakarrik (transferentzia) ibiltzeko aukera ematen duten. Dioide hauek material semiletoreetatik egiten dira, hala nola
Silicioa,
Germanioa, eta
Gallium arsenidoa.
Dioidearen bi terminalak Anode eta Cathode bezala ezagutzen dira. Dioide baten funtzionamendua bi motatan klasifikatu daiteke bi terminal horien arteko potentzialaren aldean (energia potentziala):
Anodeak Cathodearen baino tension handiagoa badu, dioidea Aurrerantz Biased esaten zaio & korrontea ibil dezake.
Cathodeak Anodearen baino tension handiagoa badu, dioidea Atzerantz Biased esaten zaio, eta korrontea ezin du ibili.
Dioide desberdinak tension desberdinek behar dituzte.
Silicio dioideen aurrerantzko tensiona 0.7V da, Germanio dioideen 0.3V diren bitartean.
Silicio dioidekin lan egiten denean, Cathode terminala dioidearen amaieran beltza edo iluneko banda adierazten du, Anode terminala bestaldean agertzen da.
Rectifikazioa, AC-ren DC-ra konbertzea, dioideen aplikazio arruntena da.
Dioideak erabiltzen dira polaritate atzerantz babestari eta transientei babestari aplikatzen dienez, korrontea bakarreko noranzkoan soilik igotz dezake (igotzeko) eta beste noranzkoan igotzea ekiditzeko.
Dioidearen ikurra
Dioidearen ikurra azpian agertzen da. Aurrerantzko biased egoeran, oharra (adierazten du) korronte tradizionalaren noranzkoa. Hau da, anodea p aldeari lotuta dago & cathodea n aldeari.
PN konexioa erraz batean, silikono edo germanio kristal bloke bati pentavalentea (edo) donorezko impureza bat gehituz zati batean eta trivalentea (edo) onartzezko impureza bat gehituz beste zatian.
PN konexioa ere sortu daiteke p motako eta n motako semikonduktoreen artean lotzeko era berezi baten bidez. Anodoa p motari konektatzen duen borna da. Katodoa n motari konektatzen duen borna da.
Blokearen erdian, hainbat dopak PN konexio bat osatzen dute.
Diodearen funtzionamendua
n motako eta p motako semikonduktoreen arteko elkarrekintza diodearen funtzionamenduan oinarria da.
n motako semikonduktor asko (handi) kopuruko elektron libreek eta gutxi (txiki) kopuruko txerteko huek osatzen ditu. Hitz beste batekin, n motako semikonduktorretan, elektron libreek kopurua handia dute, hondarren kopurua ordea oso txikia izaten da.
n motako semikonduktorretan, elektron libreek kargu portatzaile ehunekotzat hartzen dira, hondarrak ordea kargu portatzaile minoritariekin adierazten dira.
p motako semikonduktor asko hondarrekin osatuta dago, elektron libreekiko alderantzikatik. Hondarrak p motako semikonduktoreetan kargu portatzaileen ehuneko handiena osatzen dute, elektron libreek ordea kargu portatzaileen porzio txiki bat baino ez dute.
Diodearen ezaugarriak
Aurrekontsultatutako diodea
Atzerontsultatutako diodea
Kontsultarik gabeko diodea (Zero kontsultatutako) diodea
1). Aurrekontsultatutako diodea
Diodoaren bultzatzeneko tensioa txikitu egiten da aurrera norabidean bihurtuta eta korronte igarotzen denean.
Germanio diodoen aurrerako tensioa 300 mV da, hau askoz txikiagoa da silizio diodoen aurrerako tensiotik, 690 mV dira.
P motako materialen potentzial energia positiboa da, n motako materialentzat negatiboa. P motako materialak potentzial energia positiboa dituzte.
2). Atzera Bihurtutako Diodo
Bateria tensioa zerora eraman denean, diodoa atzera bihurtuta dagoela esaten da. Germanio diodoen atzeroko tensioa -50(μA) microamperedun da, silizio diodoen atzeroko tensioa -20(μA) microamperedun da. P motako material bat ikusita, potentzial energia negatiboa da, n motako material bat ikusita, potentzial energia positiboa da.
3). Ez-Bihurtutako Diodo (Zero Bihurtutako Diodo)
Esaten da diodok zero-bihurketa egoera duela, diodoren zeharkako neurgitako tensio potentsiala zero denean.
Diodoen Aplikazioak
Atzera doazen korronteen babesa diodoez
Diodoak askotan erabiltzen dira zirkuituetan klematzeko (klematze-zirkuituetan).
Diodoen erabilera logika ate zirkuituetan
Diodoak komponentu arrunta dira moztapen zirkuituetan.
Diodoetatik osatutako zuzenketa gailuak
Diodoen Mota
1). Atzera Diodo
2). BARITT Diodo
3). Gunn Diodo
4). Laser Diode
5). Lumidiodo emisore
6). Fotodiodo
7). PIN Diodo
8). Diodo de errecuperación rápida
9). Diodo de errecuperación por pasos
10). Diodo túnel
11). Diodo de unión P-N
12). Diodo Zener
13). Diodos Schottky
14). Diodos Shockley
15). Diodo Varactor (edo) Vari-cap
16). Diodo alud
17). Diodo de corriente konstante
18). Diodos dotatu oroaz
19). Diodos super barrera
20). Diodo Peltier
21). Diodo kristalinoa
22). Diodo de vakio
23). Diodo de senhal signaloa
24). Diodo de handi signaloa
1). Atzera diodoa
Hona hemen diodoko mota hau “atzera diodo” izenarekin ere ezagutzen da, eta ez da oso erabili. Atzera (atzera) diodoa PN elkarketa diodo bat da, tunel diodo baten antzera funtzionatzen duena. Kuantiko tunelak elektronen fluxuaren zati garrantzitsua da, batez ere norabide desberdinean. Energia-banda irudian, zehazki ikus dezakezu diodoak nola funtzionatzen duen.
Goiko mailako banda “konduktibitate banda” deritzo, eta azpiko mailako banda “balentzia banda” deritzo. Energia gehitzen denean elektrontei, energia gehiago hartzen dute eta konduktibitate bandarantz joaten dira. Elektronak balentzia bandatik konduktibitate bandara mugitzen direnean, balentzia bandan zuloak utzi dute.
Ezerko bias egoeran, okupatutako balentzia banda konduktibitate bandaren aurkako aldean dago. Aldiz, reverse bias egoeran, N-egoera goruntza joaten da, P-egoera behera. Orain, P-segmentuan osoa den banda N-segmentuko hutsa den bandarekin desberdina da. Beraz, elektronak P-segmentuko osoa den bandatik N-segmentuko hutsa den bandarantz tunelatzen hasiko dituzte.
Beraz, hau esan nahi du elektronen fluxua biasa aurkako norabidean ere gertatzen dela. Aurrera bias egoeran, N-egoera P-egoera berdintsu joaten da, goruntza. Orain, N-segmentuan beteta dagoen banda P-segmentuko hutsa den bandarekin desberdina da. Beraz, elektronak N-segmentuko osoa den bandatik P-segmentuko hutsa den bandarantz tunelatzen hasiko dituzte.
Diodo mota honetan, negatiboa (-) erresistentzia eremua sortzen da, diodoko funtzionamendua egiten duten zati nagusia da.
2). BARITT Diodea
Hona motatako diodio hau ere barrutiko izena du, Barrier Injection Transit Time diode edo BARRITT diode. Mikroondarren aplikazioetan oso egokia da eta IMPATT diodea (hau gehien erabiltzen dena) baterako hainbat konparaketa egin ahal ditu.
Energia termikoa erabiltzeak hori dio emisioa sortzeko honetako motako diodio batean. Beste motako diodioen aldean, honek askoz gutxiago sorotzen du.
Mezgailuak, amplifikadoreak edo osziladoreak dira horiei buruzko gai izan daitezkeen aplikazio posible batzuk. Seinal txikiak jasotzeko aukera dutenez, beste gailu anitzetan ere erabil daitezke.
3). Gunn Diode
PN elkarketa diodea, Gunn diode bezala ere ezaguna, bi terminal dituen semikonduktorearen tresna mota bat da. Aplikazio gehienetan, mikroondarren seinaletan erabiltzen da.
Gunn diodeetatik garatutako osziladoreak erabiltzen dira erradio transmitzio beharrak badira.
Aldiz, militarrerako organizazioetan ere erabiltzen dira. Diodio hau esentziala da tahometro guztietan, nahiz eta sinpleenenetan. Gunn diodeek erraztu dezakete ate irekitzeko sensore teknologia barne hartzea moderno monitorizazio sistemetan, hau dela beharra denean. Gainera, diodio hau erabili beharrekoa da etorro arrakasteren alarmen zirkuituetan.
4). Laser Diode
Laser diodeak luzera koherentea sortzen duelako, modu desberdinetan funtzionatzen du LED (luzera ematen duen diode) tipikoaren antzat. Diodio mota hauek askotan erabiltzen dira, hala nola CD unitateetan, DVD erreprodusoreetan eta aurkezpenetan erabiltzen diren laser puntuetan. Hauen kostua bestelako laser generatzaileen artean baxuagoa izan arren, LEDen kostua baino handiagoa da. Bere bizitza mugatuta dago ere.
5). Light Emitting Diode
Izotza argiaren diodo (edo) LED hitzak diodoen arteko hainbat mota erabilgarri eta oso arruntetako bat adierazten du. Diodoa aurrera bies egiten badu, korrontea konexioan pasatzen da, eta horrek argia sortzen du. Gaur egun, zenbait LED berrikuntza berri ditugu, OLED eta LED bihurtzeko.
Aurrera bies egiteko espazioan, hauek dira lan egiten duten diodoei. Zona honetan dagoenean, diodok hasi ondoren korronte bat zeharkatzen du. “Aurrera bieskor” hitzak hau bezalako korrontea adierazten du. Diodeak operazio honetan sortutako argiaren iturria da.
LEDek kolore askotan agertzen dira. Espedizio gehiagorako, blinkatzen direnak, denborarik zehatz batean piztu eta itzali egiten dituzte. Bicolor izan daitezke, kasu horretan bi kolore ematen dituzte, edo tricolor, kasu horretan hiru kolore ematen dituzte, positiboko tensiora mugatuta.
Gainera, infrared argia sortzen dituzten LED batzuk ere daude. Erabileraren praktikan, distantziako kontrolagailuetan aurkitzen dira.
6). Fotodiodo
Argia fotodiodoak detektatzen du teknika honetan. Argiaren eta PN konexioaren elkarrekintza elektron eta bozkatzaileak sortzen dituela ikusita dago. Kasu askotan, fotodiodoak alderantzizko biespean funtzionatzen dira, horrela, argiaren eragina jakin dezakegu eta kontrolatu ahal izango dugu. Indarrerako erabilera beste aukera bat da diodoei hauetarako.
Fotodiodoak alderantzizko biespean ere korrontea zeharkatzen duenez, zen diodoei antolatua oso antolatua da.
Korrontearen balioa eta argiaren intentsitatearen balioa elkarren proportzionalak dira. Reakzio-denborak oso azkarak dira, milisegundotatik nanosegundotara neurtzen dira.
7). PIN Diode
Diodo haukariaren ezaugarriak bere garapen prozesuan zehazten dira. P motako eta n motako estandarrak erabiltzen dira diodo hau sortzeko. Interakzio horien emaitza gisa lortuko den elkarketa inbarikusko semikonduktore gisa ezagutzen da, baita ez ditu doinkaritza konzentraziorik.
Txanponketako aplikazioak ahalbidetzen dute eskuragarri izatea eremui honetara.
8). Fast Recovery Diode
Diodoak berreskuratze denbora azkarroagoa izango du. CA erabiltzen da senalaren sarrera modura zuzendaritzeko prozesuan. Maila hauek aspektu positibo eta negatiboak dituzte. Polartasunak positibotik negatibora (edo) negatibotik positibora aldatzeko, berreskuratze denbora laburra izan behar da.
Maiztasun altuen aplikazioak egiten direnean, berreskuratze denbora azkarrenak ditu oso garrantzia. Baldintza hauen antzian, gomendatzen da diodo hau erabili. Honekin, adierazpena zehatz egitea beharrezkoa da, baina senalaren integritasuna mantentzea.
9). Step Recovery Diode
Microlurraren diodoren osagai bat da. Ondorioz, maiztasun altuen tartean pulsuak sortzen dira. Diode hauek mugatuta daude (mugatuta) diodoen mota espesifikoen arabera, operazioaren ondorioz zaharkitu (itzal) egiten dutelako.
10). Tunnel Diode
Hautsuen diodok ultra-altu abiadurarekin lan egitean aldatzeko botoiak behar dituzte. Aldaketaren iraupena nanosegundo edo pikosegundoetan neurtuko da. Hau errelaxazio osziladore zirkuituetan erabiltzen da negatiboki koontsideratutako erresistentiarekin lotuta dagoelako.
11). P-N Elkarlana Diodoa
Hau p motatako eta n motatako materialak elkarrekin interaktuan jarri direnean sortzen den oinarrizko dioda da. Irenbide baten gaineko beste bat aukeratzeko ideia aztertzen du. Biase honek anitzeko modu desberdinetan funtzionatu dezake.
Aurreko biasea aplikatzean bakarrik diodok gutxiagotzen dira. Biasea bestaldekoa bada, korrontearen fluxu argi bat ez dago. Horrek adierazten du korrontea blokeatua dela biasea bestaldekoa denean.
Hauek erabiltzen dira korronte txikiak behar dituzten aplikazioetan, hala nola senal diodotan, eta horregatik gustatzen dira. Zuzentzaileak teknologia honen erabilpen oinarrizkoen bat dira.
12). Zener Diodoa
Hau diodoren mota da, era horretan eraikitua dagoenez, aurka biase moduan funtzionatu dezake. Aurreko biasea aplikatzean, diodoko funtzio ezaugarriak p-n elkarlanaduna duten diodar konbenzionalenak berdinak izango dira.
Diodoa aurka biase moduan funtzionatzen denean, Zener tentsioaren xehetasun handiena erdietsita dagoenean, korrontearen balioak goratuko dira, baina tentsioa jadanik konstante jarraituko du.
Horrela, hau erabil daiteke tenperatura kontrolaren prozesuan. Aurrera bietan korrontea hedatzen hasten denean, diodak bere ezaugarri bakar bat erakusten du. Herrialdeko enpresak zehazki zen gehiago tenperaturak zer diren ezartzen dituzte diodari dagokion mota honetarako. Hori dela eta, zen gehiago diodak egitea posible da.
13). Schottky Diodak
Schottky dioda dioden mota bat da, aurrerako bidean oso gutxi gorabehera gertatzen den tenperatura galduagatik, bere ariketa aldaketarako abiadura handiarekin egiten duena. Horrek positiboki hartzen da.
Erabilpena argia den kasu horretan, berriz, abiadura handiko aplikazioetan, hainbat gigahertzeko maiztasunekin, diodak hobe astezakeela adierazten du. Bestela esanda, aplikazio abiadura handietan hobetsiagoa izan daiteke.
14). Shockley Diodak
Aldaketa aplikazioetan erabiltzen dira diod hauek, goian azaldutako diodetatik desberdina. Batasuna tenperatura bat dauka, "trigger tenperatura" bezala ere ezaguna.
Ezin da aldatu, baita ere, tenperatura emandako balioa batasuna baino txikiagoa bada, tenperatura altuaren moduan geratuko da. Tenperatura emandako balioa batasuna baino handiagoa denean, tenperatura baxuko bidea eraikiko da. Shockley diodak horrela egin dute bere funtzioak.
15). Varactor (edo) Varicap Dioda
Hau diod mota bat bestelako bakarra da, aurka tenperatura bat aplikatzen denean gertatzen da. Honek juntaduran kapasitate aldaketa bat eragiten du. Aldakor kapasitate diod bat denez, laburbil "varicap" erabil daiteke.
16). Avalanche Diode
Avalanche diodea alderantzizko tentsioeko diode bat da, bere funtzionamendua avalanche fenomenoetatik datorkio. Avalanche huts egiten da tentsio-kiderea konstantea mantentzen den eta korrontearen efektu gabe izanenean. Sensibilitate handia dutelako, foto-detektziorako erabiltzen dira.
17). Korronte Konstantea Duena Dioidea
Elektriko arduraduna bat da, korrontea balio maximoari mugatzen duena. Hori dioidea korronte mugailea (CLD) edo korronte regulatzailea (CRD) (CRD) ere deitu daiteke.
Dioide hauen osatzen dituzte (n-kanal)-JFET bat. Gatea iturburura konektatuta dago eta bi terminalen korronte mugailea (edo) korronte iturburu bezala funtzionatzen du. Korronte bat igotzen dute balioren adierazgarri batera arte, orduan gelditzen dute aurreratzeko.
18). Aurra Doptatutako Dioideak
Aurra doptante moduan erabiltzen da dioide honetan. Batzuek dioideek indar handiagoa dute beste batzuekin alderatuta. Alderantzizko tentsioan dagoen korronte hutsekoa txikiagoa da dioide honetan. Tentsio-kidere handiagoekin ere, dioidea senalken maiztasunetan lan egin dezake. Aurra laguntzen du minoritario karguen berrekombinazio azkarrean dioide honetan.
19). Super Barreira Dioideak
Schottky dioidea bezala aurrerako tentsio-kiderea txikia duen dioide birakaizlea da, eta P-N konexio dioidea bezala alderantzizko korronte hutsekoa txikia duena. Potentzia handiko, abiadura handiko aldaketarako eta galderik gabeko aplikazioetarako sortu zen. Super barreira birakaizle dioideak hurrengo motatako birakaizleak dira, Schottky dioidearen aurrerako tentsioa baino txikiagoa dutenak.
20). Peltier diodoa
Hondarik sortzen du bi materialen arteko elkarketaan semikonduktorean, hau da, diodoko terminal batean hasi eta beste terminalean amaitzen den. Hondarraren erorrak bakarrik norabide batetik joaten da, elektrizitatearen erorraren norabidearekin bat datorrela.
Hondar hori sortzen da minoritarioen kargatzaileen berrizkotasunak sortutako karga elektrikoaren ondorioz. Hona hemen erabilera osoa zaio zerbitzatzeko eta hotz egiteko. Diodo mota hau termoelektriko zerbitzuan sensor eta hotza motor gisa funtzionatzen du.
21). Kristal diodoa
Hona hemen puntu kontaktu diodoren forma bat, zein Cat's whisker bezala ere ezaguna. Bere funtzionamendua semikonduktorearen kristal eta puntuen arteko kontaktu presioaren arabera determinatzen da.
Metal wire bat ditu, eta horrek semikonduktorearen kristalari eraman behar dio. Baldintza honetan, semikonduktorearen kristalak katodo gisa zerbaiten du, eta metal wire-ak anodo gisa. Naturan, diodok zaharrak dira. Gehienbat mikrohertz enpontzaileetan eta detektoreetan erabiltzen dira.
22). Hiruhartu diodak
Hiruhartu diodak bi elektroden osatuta daude, anodo eta katodo gisa. Katodoa tungstenoarekin egiten da, elektronak anoderantz ematen dituena. Elektronen erorra beti katodotik anodora doaz. Horrela, sakeladore moduan funtzionatzen du.
Katodoa oxido materialarekin estaltzen denean, elektronen emisio ezaugarria handitu egiten da. Anodok luzeagoak dira, eta haien gainazalek aldiz, askotan errotuak dituzte, diodoko tenperaturak txikitzea lortzeko. Diodoa bakarrik konduko du anodo positiboa ( + ) katodo terminalarekiko baldin badago.
23). Senhaldun signal diodo txikiak
Txikiak eta proportzionaltasunik gabeko ezaugarriak dituen tresna bat da, gehienbat maiztasun altu eta korrontea txiki aplikazioetan, hala nola erradioetan eta TVetan erabiltzen da.
Signal diodak arruntrodiok baino askoz txikiagoak dira. Erdia beltza (edo) gorria markatzen da kathodo terminala adierazteko. Txikiaren signal diodaren prestazioa oso efektiboa da maiztasun altuen aplikazioetarako.
Beste kategorietaletako aukerak berrekin konparatuta, signal diodak gehienetan intensitate elektriko modikoa eta indar handia disipatzeko gaitasuna txikia dute. Normalean 150mA & 500mW artean egon daitezke.
Erabiltzen da
Dioden aplikazioetan,
Aldaketarazi azkarretan,
Amplifikadore parametroketan & aplikazio gehiago.
24). Large Signal Diode
Diod hauen PN elkarketa kirola oso lodia da. Horrela, arrunt erabiltzen dira zuzenketa edo CA-CC bihurtzeko. PN Elkarketa handia dioden aurrera duen intensitate elektriko portatzeko gaitasuna eta atzera blokeo tenperatura hobetzen ditu. Large signal diodak ez dira maiztasun altuen aplikazioetarako oso egokiak.
Diod hauek gehienetan jariotzaile berezi batzuetan erabiltzen dira, hala nola
Zuzenkitzaileetan,
Bihurkitzailetan,
Inbertsoreetan,
Bateria kargatzaileetan, etab.
Diod hauen aurreko ahoskarra ohm gutxi batzuk direla, berriz, atzera blokeo ahoskarra megaohm batzutan neurtzen da.
Intensitate & tenperatura handiko gaitasuna dutelako, elektrikoen tresnak erabil daitezke pikotasun handiak supresio egiteko.
Horrela, diod mota ugari eta erabilera horiek artikulu honetan aztertu dira. Diod bakoitzak bere metodo bakarra du irudikatzeko, baita bere metodo bakarra ere funtzionamendurako.
Galderak Arrakasta
1). Aldaketarazi diod bat CA-CC bihurtzen al du?
Diodoak aldatu egonkorra baten norabide bakarrean erortzen da. Alternatiboko korrontea erabiliz, diodok zikloaren erdia bakarrik garatzen dute. Horrela, alternatiboko korrontetik zuzeneko korrontera bihurtzeko erabiltzen dira. Beraz, diodok zuzeneko korronte (DC) dira.
2). Zer dira Diodo Ideala?
Korrontearen norabidea kudeatzeko erabiltzen diren diodok diodo idealdak deitzen dira. Diodo ideal batekin, korrontea norabide bakarrean, aurrerako norabidean, soilik erortzen da, eta ezin du atzera norabidean erortzea.
Diodo idealdak, atzera bihurtuta, zirkuito irekia bezala egon dirudi, eta hainbat kasutan, epearteko tensioa negatiboa da.
3). Zein da aurrerako eta atzera bihurketaren arteko desberdintasuna?
Aurrerako bihurketak gertatzen da diodokiarrak diodoko tensioak korronte normala onartzen duenean, berriz, atzera bihurketak diodoko tensioa aurkaaldean dagoela adierazten du. Hala ere, atzera bihurtzean diodora aplikatutako tensioak ez du korronte nabarmenik sortzen.
Esaldi hau: Jatorrizkoa errespetatu, artikulu onak partekatzeko balio dituzte, baldin eta eskubideen porrotak badira, mesedez kendu.
