อธิบายไดโอดและประเภทของมัน
ไดโอดคืออะไร?
ไดโอดเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีสองขั้วและทำงานเหมือนสวิตช์ทางเดียว อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหล (ถ่ายเท) ในทิศทางเดียวเท่านั้น ไดโอดเหล่านี้ทำมาจากวัสดุกึ่งตัวนำ เช่น
ซิลิกอน,
เจอร์เมเนียม, และ
แกลเลียมอาร์เซไนด์.
ขั้วของไดโอดสองขั้วนี้เรียกว่า Anode และ Cathode การทำงานของไดโอดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามความต่างศักยภาพ (พลังงานศักย์) ระหว่างขั้วทั้งสอง:
หาก Anode มีแรงดันสูงกว่า Cathode ไดโอดจะถูกพิจารณาว่าอยู่ในสภาพ Forward Bias และกระแสไฟฟ้าสามารถไหลได้
หาก Cathode มีแรงดันสูงกว่า Anode ไดโอดจะถูกกล่าวว่าอยู่ในสภาพ Reverse Bias และกระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้
ไดโอดชนิดต่างๆ ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน
แรงดันไฟฟ้าในทิศทางไปข้างหน้าของไดโอดซิลิกอนคือ 0.7V ในขณะที่ของไดโอดเจอร์เมเนียมคือ 0.3V
เมื่อทำงานกับไดโอดซิลิกอน ขั้ว Cathode มักจะระบุด้วยแถบสีดำหรือแถบสีเข้มที่ปลายของไดโอด ในขณะที่ขั้ว Anode จะแสดงโดยขั้วอื่น
การแปลงกระแสไฟฟ้าจาก AC เป็น DC หรือเรียกว่าการปรับคลื่นเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันที่พบมากที่สุดของไดโอด
ไดโอดถูกใช้ในแอปพลิเคชันป้องกันการสลับขั้วและการป้องกันสัญญาณชั่วคราว เนื่องจากไดโอดอนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหล (ผ่าน) ในทิศทางเดียวและป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าในทิศทางอื่น
สัญลักษณ์ของไดโอด
สัญลักษณ์ของไดโอดแสดงไว้ด้านล่าง เมื่ออยู่ในสภาพ Forward Biased หัวลูกศรชี้ (ระบุ) ทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ไหลแบบทั่วไป นั่นคือ ขั้ว Anode เชื่อมต่อกับข้าง p และขั้ว Cathode เชื่อมต่อกับข้าง n
ไดโอดที่มีจุดต่อ PN แบบง่ายโดยการปนเปื้อนคริสตัลซิลิกอนหรือเจอร์เมเนียมด้วยธาตุที่มีวาเลนซ์ห้า (หรือ) สารปนเปื้อนชนิดผู้ให้ในส่วนหนึ่ง และธาตุที่มีวาเลนซ์สาม (หรือ) สารปนเปื้อนชนิดผู้รับในอีกส่วนหนึ่ง
จุดต่อ PN ยังสามารถสร้างขึ้นได้โดยการเชื่อมโยงสารกึ่งตัวนำประเภท p และ n ด้วยกระบวนการผลิตเฉพาะ แอนโอดคือเทอร์มินัลที่เชื่อมต่อกับประเภท p และแคโทดคือเทอร์มินัลที่เชื่อมต่อกับประเภท n
ที่ศูนย์กลางของบล็อก การปนเปื้อนเหล่านี้จะสร้างจุดต่อ PN
หลักการทำงานของไดโอด
การปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารกึ่งตัวนำประเภท n และ p เป็นกระบวนการพื้นฐานเบื้องหลังการทำงานของไดโอด
สารกึ่งตัวนำประเภท n ประกอบด้วยจำนวนฟรีอิเล็กตรอนจำนวนมากและจำนวนรูว่างน้อย ในคำอื่น ๆ สารกึ่งตัวนำประเภท n มีความเข้มข้นของฟรีอิเล็กตรอนสูง ในขณะที่ความเข้มข้นของรูว่างค่อนข้างต่ำ
ในสารกึ่งตัวนำประเภท n ฟรีอิเล็กตรอนถูกเรียกว่าพาหะประจุใหญ่ ในขณะที่รูว่างถูกเรียกว่าพาหะประจุน้อย
สารกึ่งตัวนำประเภท p มีลักษณะโดยมีจำนวนรูว่างมากเมื่อเทียบกับจำนวนฟรีอิเล็กตรอนที่มี รูว่างเป็นพาหะประจุส่วนใหญ่ในสารกึ่งตัวนำประเภท p ในขณะที่ฟรีอิเล็กตรอนเป็นเพียงส่วนน้อยของพาหะประจุประเภทนี้
ลักษณะของไดโอด
ไดโอดที่ถูกไบแอสไปข้างหน้า
ไดโอดที่ถูกไบแอสกลับหลัง
ไดโอดที่ไม่ถูกไบแอส (ไบแอสศูนย์)
1). ไดโอดที่ถูกไบแอสไปข้างหน้า
เมื่อดิโอดถูกบีบอัดในทิศทางเดินหน้าและมีกระแสผ่าน มันจะมีแรงดันไฟฟ้าลดลงเล็กน้อย
แรงดันไฟฟ้าในการเดินหน้าของไดโอดเกอร์แมนเนียมคือ 300 มิลลิวอลต์ ซึ่งต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าในการเดินหน้าของไดโอดซิลิคอน ซึ่งคือ 690 มิลลิวอลต์อย่างมาก
พลังงานศักย์ข้ามวัสดุประเภท p เป็นบวก ในขณะที่พลังงานศักย์ข้ามวัสดุประเภท n เป็นลบ วัสดุประเภท p มีพลังงานศักย์เป็นบวก
2). ไดโอดที่ถูกบีบอัดในทิศทางตรงกันข้าม
เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงจนถึงศูนย์ ไดโอดจะถูกกล่าวว่ามีการบีบอัดในทิศทางตรงกันข้าม แรงดันไฟฟ้าในทิศทางตรงกันข้ามของไดโอดเกอร์แมนเนียมคือ -50(μA) ไมโครแอมแปร์ ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าในทิศทางตรงกันข้ามของไดโอดซิลิคอนคือ -20(μA) ไมโครแอมแปร์ เมื่อดูข้ามวัสดุประเภท p พลังงานศักย์เป็นลบ แต่เมื่อดูข้ามวัสดุประเภท n พลังงานศักย์เป็นบวก
3). ไดโอดที่ไม่ถูกบีบอัด (ไดโอดที่ถูกบีบอัดศูนย์)
ได้กล่าวไว้ว่า ไดโอดมีสภาพที่ไม่ถูกบีบอัดเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่วัดข้ามไดโอดเท่ากับศูนย์
การใช้งานของไดโอด
การป้องกันกระแสไฟฟ้าที่ไหลในทิศทางตรงกันข้ามโดยใช้ไดโอด
ไดโอดมักใช้ในวงจรที่คลัมป์ (วงจรคลัมป์)
การใช้ไดโอดในวงจรเกตลอจิก
ไดโอดเป็นส่วนประกอบที่พบบ่อยในวงจรคลิปปิ้ง
อุปกรณ์เรคทิฟายเออร์ที่ประกอบด้วยไดโอด
ประเภทของไดโอด
1). ไดโอดแบบย้อนหลัง
2). ไดโอด BARITT
3). ไดโอดกันน์
4). ไดโอดเลเซอร์
5). ไดโอดเปล่งแสง
6). โฟโตไดโอด
7). ไดโอด PIN
8). ไดโอดฟื้นฟูเร็ว
9). ไดโอดฟื้นฟูขั้นตอน
10). ไดโอดอุโมงค์
11). ไดโอดจังก์ชัน P-N
12). ไดโอดเซนเนอร์
13). ไดโอดช็อตท์กี
14). ไดโอดช็อกเลย์
15). ไดโอดแปรผัน (หรือ) ไดโอดแปรผันความจุ
16). ไดโอดลูกเห็บ
17). ไดโอดกระแสคงที่
18). ไดโอดเจือทอง
19). ไดโอดบาร์ริเออร์ซูเปอร์
20). ไดโอดเพลทีเยร์
21). ไดโอดคริสตัล
22). ไดโอดสุญญากาศ
23). ไดโอดสัญญาณเล็ก
24). ไดโอดสัญญาณใหญ่
1). ไดโอดย้อนกลับ
ไดโอดชนิดนี้เรียกว่า "ไดโอดย้อนกลับ" และไม่ค่อยถูกใช้บ่อยเท่าไหร่ ไดโอดย้อนกลับ (back diode) เป็นไดโอดที่มีจุดต่อ PN ทำงานเหมือนกับไดโอดอุโมงค์ การอุโมงค์ควอนตัมเป็นส่วนสำคัญในการไหลของกระแส โดยเฉพาะในทางตรงกันข้าม ด้วยภาพพลังงานแบนด์ คุณสามารถเห็นการทำงานของไดโอดอย่างชัดเจน
แบนด์ที่ระดับบนเรียกว่า "แบนด์นำไฟฟ้า" และแบนด์ที่ระดับล่างเรียกว่า "แบนด์วาเลนซ์" เมื่อมีการเพิ่มพลังงานให้แก่อิเล็กตรอน อิเล็กตรอนจะมีแนวโน้มที่จะได้รับพลังงานมากขึ้นและเคลื่อนที่ไปยังแบนด์นำไฟฟ้า เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากแบนด์วาเลนซ์ไปยังแบนด์นำไฟฟ้า จะทำให้เกิดหลุมในแบนด์วาเลนซ์
ในสถานะที่ไม่มีแรงอัด (zero-biasing state) แบนด์วาเลนซ์ที่ถูกครอบครองอยู่ตรงข้ามกับแบนด์นำไฟฟ้าที่ถูกครอบครอง ในสถานะที่มีแรงอัดย้อนกลับ (reverse bias condition) ภูมิ N จะขยับขึ้นในขณะที่ภูมิ P จะขยับลง ตอนนี้ แบนด์ที่สมบูรณ์ในส่วน P แตกต่างจากแบนด์ที่ว่างในส่วน N ดังนั้น อิเล็กตรอนจะเริ่มเคลื่อนที่จากแบนด์ที่เต็มในส่วน P ไปยังแบนด์ที่ว่างในส่วน N โดยการอุโมงค์ควอนตัม
ดังนั้น นี่หมายความว่ากระแสจะไหลแม้กระทั่งเมื่อมีแรงอัดในทางตรงกันข้าม ในสถานะที่มีแรงอัดไปข้างหน้า (forward bias condition) ภูมิ N จะขยับไปในทางเดียวกับภูมิ P ซึ่งคือขึ้น ตอนนี้ แบนด์ที่เต็มในส่วน N แตกต่างจากแบนด์ที่ว่างในส่วน P ดังนั้น อิเล็กตรอนจะเริ่มเคลื่อนที่จากแบนด์ที่เต็มในส่วน N ไปยังแบนด์ที่ว่างในส่วน P โดยการอุโมงค์ควอนตัม
ในไดโอดประเภทนี้ เกิดพื้นที่ความต้านทานลบ ซึ่งเป็นส่วนหลักที่ทำให้ไดโอดทำงาน
2). ไดโอด BARITT
ไดโอดชนิดนี้ยังมีชื่อเรียกอื่นๆ ว่า Barrier Injection Transit Time diode หรือ BARRITT diode ซึ่งเหมาะสมสำหรับการใช้งานในระบบไมโครเวฟ และสามารถเปรียบเทียบได้หลากหลายกับ IMPATT diode ที่ใช้งานอย่างกว้างขวาง
การใช้พลังงานความร้อนทำให้เกิดการแผ่รังสีจากไดโอดประเภทนี้ เมื่อเทียบกับไดโอดประเภทอื่นๆ ไดโอดนี้จะสร้างเสียงรบกวนน้อยกว่ามาก
ไมค์เซอร์ เครื่องขยายสัญญาณ หรือออสซิลเลเตอร์ เป็นบางตัวอย่างของการใช้งานที่เป็นไปได้สำหรับไดโอดเหล่านี้ โดยพิจารณาจากการมีความจุสัญญาณขนาดเล็ก ไดโอดเหล่านี้อาจใช้งานได้ในอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมาย
3). Gunn Diode
ไดโอดแบบ PN หรือที่เรียกว่า Gunn diode เป็นประเภทของไดโอดที่เป็นอุปกรณ์กึ่งตัวนำที่มีสองขา ในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ ไดโอดนี้ใช้ในการผลิตสัญญาณไมโครเวฟ
ออสซิลเลเตอร์ที่พัฒนาจาก Gunn diode ใช้ในทุกที่ที่ต้องการการส่งสัญญาณวิทยุ
ไดโอดเหล่านี้ยังใช้งานในหน่วยงานทหารด้วย ไดโอดนี้เป็นส่วนประกอบสำคัญของแทคชูเมตรทุกชนิด แม้กระทั่งแบบพื้นฐานที่สุด Gunn diodes อาจทำให้ง่ายต่อการรวมเทคโนโลยีเซ็นเซอร์เปิดประตูในระบบตรวจสอบสมัยใหม่ ซึ่งเป็นความต้องการในระบบตรวจสอบสมัยใหม่ นอกจากนี้ ไดโอดนี้ยังแนะนำให้ใช้ในวงจรของระบบเตือนภัยผู้บุกรุก
4). Laser Diode
เนื่องจาก laser diode สร้างแสงที่สอดคล้องกัน จึงทำงานแตกต่างจาก LED (Light Emitting Diode) ปกติ ไดโอดประเภทนี้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในหลายสาขา อาทิเช่น ไดรฟ์ CD, เครื่องเล่น DVD, และจุดเลเซอร์ที่ใช้ในการนำเสนอ การที่ไดโอดเหล่านี้มีราคาถูกกว่าแหล่งกำเนิดเลเซอร์ประเภทอื่น แต่เมื่อเทียบกับ LED แล้ว ราคาก็ยังสูงกว่ามาก ไดโอดเหล่านี้ยังมีอายุการใช้งานจำกัด
5). Light Emitting Diode
คำว่าไดโอดไฟส่องสว่าง (หรือ) LED หมายถึงหนึ่งในประเภทของไดโอดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็นที่นิยมมากที่สุด หากไดโอดถูกเชื่อมต่อโดยมีการอคติไปข้างหน้า และกระแสไฟฟ้าจะผ่านจุดประสาน ซึ่งจะทำให้เกิดแสง มีการพัฒนาใหม่ๆ ของ LED หลายอย่างที่กำลังเปลี่ยนแปลงพวกมันเป็น OLEDs และ LEDs
ในพื้นที่การทำงานที่มีการอคติไปข้างหน้า นี่คือประเภทของไดโอดที่ทำงาน กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเมื่อไดโอดเริ่มนำไฟฟ้า เมื่อเราอยู่ในพื้นที่นี้ คำว่า "กระแสไฟฟ้าไปข้างหน้า" หมายถึงกระแสไฟฟ้านี้ ไดโอดเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่สร้างขึ้นตลอดกระบวนการนี้
LED มีหลากหลายสี เพื่อความเฉพาะเจาะจง อาจเป็นแบบกระพริบ ที่สามารถทำงานเปิดและปิดในระยะเวลาที่กำหนด อาจเป็นแบบสองสี ซึ่งปล่อยสีสองสี หรืออาจเป็นแบบสามสี ซึ่งปล่อยสีสามสี ขึ้นอยู่กับปริมาณแรงดันไฟฟ้าบวกที่รับได้
นอกจากนี้ยังมี LED ที่สามารถผลิตแสงอินฟราเรด การใช้งานจริงของมันพบได้ในรีโมทคอนโทรล
6). Photodiode
แสงถูกตรวจจับโดยโฟโตไดโอดในเทคนิคนี้ ได้พบว่าการปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงกับจุดประสาน PN อาจทำให้เกิดอิเล็กตรอนและหลุม ในกรณีส่วนใหญ่ โฟโตไดโอดทำงานภายใต้การตั้งค่าการอคติกลับ ซึ่งทำให้สามารถตรวจจับและตรวจสอบกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากแสงแม้เพียงเล็กน้อยได้ง่าย การสร้างพลังงานเป็นการใช้งานอีกทางหนึ่งสำหรับไดโอดประเภทนี้
เนื่องจากโฟโตไดโอดสามารถนำไฟฟ้าได้เมื่อถูกอคติกลับ การทำงานของโฟโตไดโอดคล้ายคลึงกับไดโอดเซน
ทั้งค่าของกระแสไฟฟ้าและค่าความเข้มแสงมีความสัมพันธ์ตรงกัน นอกจากนี้พวกมันยังมีเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว วัดเป็นนาโนวินาทีแทนที่จะเป็นมิลลิวินาที
7). ไดโอด PIN
ลักษณะของไดโอดนี้ถูกกำหนดขึ้นตลอดกระบวนการพัฒนาทั้งมาตรฐาน p-type และ n-type ถูกใช้ในการสร้างไดโอดประเภทนี้ การเชื่อมต่อที่จะเกิดขึ้นจากการปฏิสัมพันธ์เหล่านี้เรียกว่ากึ่งตัวนำภายในเนื่องจากไม่มีการเติมสารใด ๆ
แอปพลิเคชันเช่นการสลับอาจใช้ประโยชน์จากการเข้าถึงพื้นที่นี้
8). ไดโอดฟื้นฟูเร็ว
ไดโอดจะมีเวลาฟื้นฟูที่รวดเร็วขึ้น AC ถูกใช้เป็นสัญญาณขาเข้าตลอดกระบวนการแปลงกระแสไฟฟ้า ระดับเหล่านี้มีทั้งด้านบวกและด้านลบ เพื่อให้ขั้วเปลี่ยนจากบวกไปเป็นลบ (หรือ) จากลบไปเป็นบวก ระยะเวลาฟื้นฟูต้องสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้
เมื่อทำการประยุกต์ใช้งานความถี่สูง เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องมีเวลาฟื้นฟูที่เร็วที่สุด ในสถานการณ์เช่นนี้ แนะนำให้ใช้ไดโอดชนิดนี้ โดยต้องนำเสนออย่างถูกต้องในขณะรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณ
9). ไดโอดฟื้นฟูแบบขั้นตอน
เป็นหนึ่งในส่วนประกอบของไดโอดไมโครเวฟ สิ่งนี้มักนำไปสู่การสร้างพัลส์ในช่วงความถี่สูง ไดโอดเหล่านี้ขึ้นอยู่กับประเภทของไดโอดที่มีคุณสมบัติในการปิด (ปิด) อย่างรวดเร็วตามการทำงาน
10). ไดโอดอุโมงค์
ไดโอดทันเนลเหล่านี้มีชื่อเสียงว่าต้องการสวิตช์ขณะทำงานในช่วงความเร็วสูงมาก ระยะเวลาของการเปลี่ยนสถานะจะวัดเป็นนาโนวินาทีหรือพิโควินาที ใช้ในวงจรออสซิลเลเตอร์แบบผ่อนคลายเนื่องจากแนวคิดของความต้านทานลบ
11). P-N Junction Diode
ไดโอดพื้นฐานนี้เกิดขึ้นเมื่อวัสดุชนิด p และ n ปฏิสัมพันธ์กับกัน มันสำรวจแนวคิดของการให้ความสำคัญกับมุมมองหนึ่งเหนืออีกมุมมองหนึ่ง เนื่องจากการไบอัส อาจทำงานในรูปแบบการทำงานหลากหลาย
ไดโอดนี้จะนำไฟฟ้าเฉพาะเมื่อมีการไบอัสไปข้างหน้า เมื่อมีการไบอัสในทิศทางตรงกันข้าม จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลอย่างชัดเจน แสดงว่ากระแสถูกปิดกั้นเมื่อมีการไบอัสในทิศทางตรงกันข้าม
ใช้ในกรณีที่แอปพลิเคชันต้องการกระแสไฟฟ้าต่ำ เช่น ไดโอดสัญญาณ และดังนั้นจึงได้รับความนิยม วงจรแปลงไฟฟ้าเป็นหนึ่งใน用途错误，我将重新翻译并确保符合要求。
ไดโอดทันเนลเหล่านี้มีชื่อเสียงว่าต้องการสวิตช์ขณะทำงานในช่วงความเร็วสูงมาก ระยะเวลาของการเปลี่ยนสถานะจะวัดเป็นนาโนวินาทีหรือพิโควินาที ใช้ในวงจรออสซิลเลเตอร์แบบผ่อนคลายเนื่องจากแนวคิดของความต้านทานลบ ไดโอดพื้นฐานนี้เกิดขึ้นเมื่อวัสดุชนิด p และ n ปฏิสัมพันธ์กับกัน มันสำรวจแนวคิดของการให้ความสำคัญกับมุมมองหนึ่งเหนืออีกมุมมองหนึ่ง เนื่องจากการไบอัส อาจทำงานในรูปแบบการทำงานหลากหลาย ไดโอดนี้จะนำไฟฟ้าเฉพาะเมื่อมีการไบอัสไปข้างหน้า เมื่อมีการไบอัสในทิศทางตรงกันข้าม จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลอย่างชัดเจน แสดงว่ากระแสถูกปิดกั้นเมื่อมีการไบอัสในทิศทางตรงกันข้าม ใช้ในกรณีที่แอปพลิเคชันต้องการกระแสไฟฟ้าต่ำ เช่น ไดโอดสัญญาณ และดังนั้นจึงได้รับความนิยม วงจรแปลงไฟฟ้าเป็นหนึ่งในการใช้งานพื้นฐานของเทคโนโลยีนี้ ไดโอดประเภทนี้ถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่สามารถทำงานในโหมดไบอัสย้อนกลับ เมื่อมีการไบอัสไปข้างหน้า คุณสมบัติการทำงานของไดโอดจะเหมือนกับไดโอดทั่วไปที่มีจุดเชื่อมต่อ p-n เป็นส่วนประกอบหลัก เมื่อไดโอดทำงานในโหมดไบอัสย้อนกลับ หลังจากที่แรงดัน Zener ต่ำสุดถึงแล้ว ค่าของกระแสจะเพิ่มขึ้น แต่แรงดันจะคงที่ตลอดไป ดังนั้น มันสามารถใช้ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ เนื่องจากความจริงที่ว่า เมื่อดไอด์เริ่มนำกระแสภายใต้แรงดันไปข้างหน้า มันแสดงความสามารถที่เป็นเอกลักษณ์ ผู้ผลิตกำหนดอย่างชัดเจนว่าแรงดัน more zen จะเป็นอย่างไรสำหรับประเภทของดไอด์ชนิดนี้ โดยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างดไอด์ more zen มากขึ้น ไดโอด Schottky เป็นประเภทของไดโอดที่มีลักษณะโดยความสามารถในการทำงานการเปลี่ยนแปลงที่ความเร็วสูง ไม่มีการสูญเสียแรงดันมากนักตลอดทางที่ไปข้างหน้า ดังนั้น นี่ถือว่าเป็นคุณสมบัติที่ดี วงจรคลัมป์ที่รวดเร็วเพียงพอเป็นตัวอย่างที่ดีของการใช้งานไดโอดประเภทนี้ เนื่องจากประโยชน์ของมันชัดเจนที่นั่น ความถี่ในช่วงกิกะเฮิรตซ์เป็นที่นิยมสำหรับการทำงานของไดโอดประเภทนี้ ในอีกคำพูดหนึ่ง ไดโอดประเภทนี้มีศักยภาพที่จะเป็นที่ต้องการมากขึ้นในแอปพลิเคชันความถี่สูง แอปพลิเคชันการสลับใช้ไดโอดเหล่านี้ ซึ่งเป็นประเภทของไดโอดที่แตกต่างจากที่ได้บรรยายไว้ข้างต้น มันมีแรงดันพื้นฐานบางอย่าง ซึ่งเรียกว่าแรงดันทริกเกอร์ ที่มีอยู่ ไม่สามารถสลับได้เนื่องจากมันจะอยู่ในโหมดความต้านทานสูงหากแรงดันที่ให้มามีค่าน้อยกว่าค่าทริกเกอร์พื้นฐาน ทางที่มีความต้านทานต่ำจะถูกสร้างขึ้นเมื่อแรงดันที่กำลังจ่ายมามีค่ามากกว่าค่าทริกเกอร์พื้นฐาน ไดโอด Shockley ทำงานในลักษณะนี้ นี่เป็นหมวดหมู่ที่เป็นเอกลักษณ์อีกหมวดหมู่หนึ่งของไดโอด ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมีแรงดันกลับมาประยุกต์ใช้ที่จุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความจุไฟฟ้าของจุดเชื่อมต่อ เนื่องจากเป็นไดโอดความจุไฟฟ้าแปรผัน คำย่อ “varicap” อาจใช้เรียกแทนได้ ไดโอดอวาลันเชเป็นประเภทหนึ่งของไดโอดที่มีแรงดันย้อนกลับและทำงานโดยอาศัยปรากฏการณ์อวาลันเช การล้มเหลวของอวาลันเชเกิดขึ้นเมื่อแรงดันตกคงที่และไม่ได้รับผลกระทบจากกระแส เนื่องจากมีระดับความไวสูง จึงใช้สำหรับการตรวจจับแสง เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่จำกัดกระแสให้เท่ากับค่าสูงสุดที่กำหนด มันยังสามารถเรียกว่าไดโอดจำกัดกระแส (CLD) หรือไดโอดควบคุมกระแส (CRD) (CRD) ไดโอดเหล่านี้ทำมาจาก JFET แบบ n-ช่องทาง ประตูเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดและทำหน้าที่เป็นวงจรจำกัดกระแสสองขา หรือแหล่งกำเนิดกระแส พวกเขาอนุญาตให้กระแสไหลผ่านไปจนถึงค่าเฉพาะก่อนหยุดเพิ่มขึ้น ทองคำถูกนำมาใช้เป็นสารเจือในไดโอดเหล่านี้ บางไดโอดมีประสิทธิภาพมากกว่าอื่น ๆ กระแสรั่วไหลที่แรงดันย้อนกลับยังต่ำกว่าในไดโอดเหล่านี้ แม้ว่าจะมีแรงดันตกที่สูงขึ้น ไดโอดก็สามารถทำงานที่ความถี่สัญญาณได้ ทองคำช่วยในการรวมตัวอย่างรวดเร็วของพาหะชนิดน้อยในไดโอดเหล่านี้ เป็นไดโอดเรกทิไฟเออร์ที่มีแรงดันตกที่ต่ำในทิศทางเดินหน้าเหมือนไดโอดช็อตคี และมีกระแสรั่วไหลย้อนกลับต่ำเหมือนไดโอด P-N จังก์ชัน สร้างขึ้นสำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูง การสลับสวิตช์ความเร็วสูง และการสูญเสียต่ำ ไดโอดเรกทิไฟเออร์บาร์เรียร์ซูเปอร์เป็นประเภทต่อไปของเรกทิไฟเออร์ที่มีแรงดันตกที่ต่ำกว่าไดโอดช็อตคี ไดโอดประเภทนี้สร้างความร้อนที่จุดต่อของวัสดุสองชนิดในสารกึ่งตัวนำ และความร้อนจะไหลจากเทอร์มินัลหนึ่งไปยังอีกเทอร์มินัลหนึ่ง การไหลนี้มีเพียงทิศทางเดียวซึ่งตรงกับทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า ความร้อนนี้เกิดขึ้นจากการชาร์จไฟฟ้าที่เกิดจากการรวมตัวของพาหะประจุน้อย ใช้สำหรับทำความเย็นและทำความร้อน ไดโอดประเภทนี้ทำหน้าที่เป็นทั้งเซ็นเซอร์และเครื่องยนต์ความร้อนในการทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก ไดโอดประเภทนี้เป็นไดโอดที่มีการติดต่อแบบจุดที่เรียกว่า Cat’s whisker การทำงานของมันขึ้นอยู่กับแรงกดที่มีระหว่างคริสตัลสารกึ่งตัวนำและจุดติดต่อ ภายในไดโอดนี้มีสายโลหะที่ถูกบังคับให้ติดต่อกับคริสตัลสารกึ่งตัวนำ ในกรณีนี้ คริสตัลสารกึ่งตัวนำทำหน้าที่เป็นแคโทด ส่วนสายโลหะทำหน้าที่เป็นแอนโอด ไดโอดประเภทนี้ถือว่าล้าสมัยแล้ว ใช้งานส่วนใหญ่ในเครื่องรับไมโครเวฟและเครื่องตรวจจับ ไดโอดสุญญากาศประกอบด้วยอิเล็กโทรดสองตัวที่ทำหน้าที่เป็นแอนโอดและแคโทด ใช้ทังสเตนในการผลิตแคโทดซึ่งปล่อยอิเล็กตรอนไปยังทิศทางของแอนโอด การไหลของอิเล็กตรอนจะไปจากแคโทดไปยังแอนโอด ดังนั้นมันทำงานเหมือนสวิตช์ เมื่อแคโทดถูกปกคลุมด้วยวัสดุออกไซด์ ความสามารถในการปล่อยอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้น แอนโอดมักจะยาวกว่าและผิวหน้าบางครั้งอาจถูกขัดหยาบเพื่อลดอุณหภูมิที่เกิดขึ้นในไดโอด ไดโอดจะทำการนำไฟฟ้าเฉพาะเมื่อแอนโอดเป็นบวก (+) เมื่อเทียบกับเทอร์มินัลแคโทด เป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีคุณสมบัติไม่สมดุล ใช้หลักๆ ในแอปพลิเคชันที่มีความถี่สูงและกระแสไฟฟ้าน้อย เช่น วิทยุและโทรทัศน์ ไดโอดสัญญาณมีขนาดเล็กกว่าไดโอดกำลังมาก ขอบหนึ่งจะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีดำหรือสีแดงเพื่อบ่งบอกขั้วแคทโอด ประสิทธิภาพของไดโอดสัญญาณขนาดเล็กนี้มีความเหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานที่ความถี่สูง เมื่อเทียบกับความสามารถในหมวดหมู่อื่น ๆ ไดโอดสัญญาณมักมีความสามารถในการขนส่งกระแสไฟฟ้าที่พอประมาณและมีการสลายพลังงานต่ำ โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 150mA และ 500mW ใช้ใน การใช้งานไดโอด, สวิตช์ความเร็วสูง, แอมปลิฟายเออร์พาราเมตริกและอีกหลายการใช้งาน ชั้น PN จังค์ชันบนไดโอดเหล่านี้มีความหนาค่อนข้างมาก ดังนั้นจึงมักถูกใช้ในการแปลงกระแสไฟฟ้าสลับเป็นกระแสไฟฟ้าตรง จังค์ชัน PN ขนาดใหญ่เพิ่มความสามารถในการขนส่งกระแสไฟฟ้าแบบไปข้างหน้าและการป้องกันแรงดันย้อนกลับ ไดโอดสัญญาณขนาดใหญ่ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ความถี่สูง ไดโอดเหล่านี้มักใช้ในแหล่งจ่ายไฟเช่น รีฟายเนอร์, คอนเวอร์เตอร์, อินเวอร์เตอร์, อุปกรณ์ชาร์จแบตเตอรี่ เป็นต้น ความต้านทานแบบไปข้างหน้าของไดโอดเหล่านี้มีเพียงไม่กี่โอห์ม ในขณะที่ความต้านทานการป้องกันย้อนกลับวัดเป็นเมกะโอห์ม เนื่องจากมีความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าสูง จึงสามารถใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ยับยั้งแรงดันไฟฟ้าสูง ดังนั้น ประเภทต่าง ๆ ของไดโอดและวิธีการใช้งานได้ถูกอภิปรายในโพสต์นี้ แต่ละไดโอดมีวิธีการแทนที่เป็นเอกลักษณ์และวิธีการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ ไดโอดที่ทำให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้ในทิศทางเดียว เมื่อใช้งานร่วมกับไฟฟ้าสลับ ไดโอดจะทำการนำไฟฟ้าเพียงครึ่งวงจรเท่านั้น ดังนั้นจึงถูกใช้ในการแปลงไฟฟ้าสลับเป็นไฟฟ้าตรง ดังนั้น ไดโอดคืออุปกรณ์ไฟฟ้าตรง (DC) ไดโอดที่ใช้ควบคุมทิศทางของกระแสไฟฟ้าเรียกว่าไดโอดที่สมบูรณ์แบบ สำหรับไดโอดที่สมบูรณ์แบบ กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้ในทิศทางเดียว ซึ่งเรียกว่าทิศทางไปข้างหน้า และไม่สามารถไหลกลับได้ ไดโอดที่สมบูรณ์แบบจะเหมือนวงจรเปิดเมื่อมีแรงดันย้อนกลับ และแรงดันที่เกิดขึ้นจะเป็นลบในสถานะนี้ การไบอัสไปข้างหน้าเกิดขึ้นในไดโอดทั่วไปเมื่อแรงดันที่ไดโอดอนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหลตามปกติ ในขณะที่การไบอัสย้อนกลับหมายถึงแรงดันที่ไดโอดในทิศทางตรงกันข้าม อย่างไรก็ตาม แรงดันที่นำมาใช้กับไดโอดระหว่างการไบอัสย้อนกลับจะไม่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่สำคัญ คำชี้แจง: ขอให้เคารพเนื้อหาต้นฉบับ บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ
11). P-N Junction Diode
12). Zener Diode
13). ไดโอด Schottky
14). ไดโอด Shockley
15). ไดโอด Varactor (หรือ) Varicap
16). ไดโอดอวาลันเช
17). ไดโอดกระแสคงที่
18). ไดโอดที่ผสมทองคำ
19). ไดโอดบาร์เรียร์ซูเปอร์
20). ไดโอด Peltier
21). ไดโอดคริสตัล
22). ไดโอดสุญญากาศ
23). ไดโอดสัญญาณขนาดเล็ก
24). ไดโอดสัญญาณขนาดใหญ่
คำถามที่พบบ่อย
1). ไดโอดแปลงกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) เป็นกระแสไฟฟ้าตรง (DC) หรือไม่?
2). อะไรคือไดโอดที่สมบูรณ์แบบ?
3). ความแตกต่างระหว่างการไบอัสไปข้างหน้าและไบอัสย้อนกลับคืออะไร?
