Diodin virallinen määritelmä on, että se on elementti, jolla on erilainen johtavuus riippuen siitä, mihin suuntaan sähkövirta kulkee. Sen käyttö on välttämätöntä piireissä, joiden on rajoitettava sen polkua. Tämä artikkeli kertoo sinulle lisää diodin laitteesta sekä siitä, mitä tyyppejä on olemassa ja miten ne erotetaan toisistaan.
Ulkonäköhistoria
Diodeihin liittyvät työt aloittivat samanaikaisesti kaksi tiedemiestä - britti Frederick Guthrie ja saksalainen Carl Brown. Ensimmäisen löydöt perustuivat putkidiodeihin, toisen - solid-state-diodeihin. Tieteen tuolloinen kehitys ei kuitenkaan mahdollistanut suurta läpimurtoa tähän suuntaan, vaan antoi uutta ajattelua.
Sitten muutamaa vuotta myöhemmin Thomas Edison löysi diodit uudelleen ja patentoi myöhemmin keksinnön. Jostain syystä hän ei kuitenkaan löytänyt sovellutuksia teoksissaan. Siksi muut tutkijat jatkoivat dioditekniikan kehittämistä eri vuosina.
Muuten, ennen 1900-luvun alkua diodeja kutsuttiintasasuuntaajat. Sitten tiedemies William Henry Eckles käytti kahta sanajuurta - di ja odos. Ensimmäinen kreikasta käännetään "kahdeksi", toinen - "tie". Joten sana "diodi" tarkoittaa "kaksi tapaa".
Toimintaperiaate ja perustiedot diodeista
Diodissa on kaksi elektrodia - anodi ja katodi. Jos anodilla on positiivinen potentiaali katodiin nähden, diodi avautuu. Eli virta kulkee ja sillä on pieni diodin vastus.
Jos katodissa on positiivinen potentiaali, diodi ei ole auki, sillä on suuri vastus ja se ei läpäise sähkövirtaa.
Kuinka diodi toimii?
Periaatteessa elementin runko on valmistettu lasista, metallista tai keraamisista yhdisteistä. Pinnoitteen alla on kaksi elektrodia. Yksinkertaisin diodi sisältää halkaisij altaan pienen filamentin.
Katodin sisällä voi olla erityinen lanka. Se lämmittää sähkövirralla, ja sitä kutsutaan "lämmittimeksi".
Valmistuksessa käytetyt aineet, useimmiten pii tai germanium. Elementin toisella puolella on pula elektroneista, toisella - päinvastoin niiden ylimäärä. Niiden välillä on raja, joka muodostaa p-n-liitoksen. Hän antaa sinun johtaa virtaa oikeaan suuntaan.
Diodin ominaisuudet
Elementtiä valittaessa niitä ohjaavat pääasiassa kaksi indikaattoria - suurin vastajännite ja maksimivirran voimakkuus.
Diodien käyttö jokapäiväisessä elämässä
Yksi kirkkaimmista esimerkeistädiodien käyttö - autogeneraattori. Se sisältää useiden tällaisten elementtien kompleksin, jota kutsutaan "diodisillaksi".
Elementtejä käytetään myös aktiivisesti televisioissa tai radioissa. Yhdessä kondensaattoreiden kanssa diodit voivat poimia taajuuksia useista moduloiduista signaaleista.
Hyvin usein diodikompleksia käytetään piireissä suojaamaan kuluttajia sähköiskuilta.
On myös syytä mainita, että monien elektronisten laitteiden kaikki virtalähteet sisältävät välttämättä diodeja.
Diodityypit
Periaatteessa elementit voidaan jakaa kahteen ryhmään. Ensimmäinen on puolijohdediodityyppi, toinen ei-puolijohde.
Se oli ensimmäinen ryhmä, joka levisi laajalle. Nimi tulee materiaaleista, joista diodi on valmistettu: kaksi puolijohdetta tai puolijohde metallilla.
On myös olemassa useita erityistyyppejä diodeja, joita käytetään erikoispiireissä ja -laitteissa.
Zener-diodi tai Zener-diodi
Tälle tyypille on ominaista se, että kun tapahtuu vika, virta kasvaa jyrkästi suurella tarkkuudella. Tätä ominaisuutta käytetään jännitteen stabiloinnissa.
Tunnel
Yksinkertaisesti sanottuna tämäntyyppinen diodi muodostaa negatiivisen resistanssin virta-jännite-ominaiskäyrälle. Käytetään pääasiassa vahvistimissa ja oskillaattorissa.
Käänteinen diodi
Sillä on kyky alentaa jännitettä merkittävästi avoimessa tilassa. Tämäkin perustuu tunneliinsamanlainen vaikutus kuin edellinen diodi.
Varicap
Viittaa puolijohdediodeihin, joiden kapasitanssi on sähköisesti ohjattu käänteisen jännitteen muutoksen sattuessa. Käytetään värähtelevien piirien virittämisessä ja kalibroinnissa.
LED
Tällaisten diodien erikoisuus on, että se lähettää valoa, kun virta kulkee eteenpäin. Nykymaailmassa sitä käytetään melkein kaikkialla, missä tarvitaan valaistusta taloudellisella valonlähteellä.
valokuvadiodi
Sillä on edellisen esiintymän käänteiset ominaisuudet. Eli se alkaa tuottaa sähkövarausta, kun valo osuu siihen.
Merkintä
Tyypin määrittämiseksi ja puolijohdediodin ominaisuuksien selvittämiseksi valmistajat antavat elementin rungolle erityisiä nimityksiä. Se koostuu neljästä osasta.
Ensinnäkin - kirjain tai numero, joka osoittaa materiaalin, josta diodi on valmistettu. Voi ottaa seuraavat arvot:
- G (1) - germanium;
- K (2) - pii;
- A (3) - galliumarsenidi;
- Ja (4) - indium.
Toisessa - diodityypit. Niillä voi myös olla eri merkitys:
- D - tasasuuntaajat;
- B - varikap;
- A - mikroa altouuni;
- I - tunneli;
- С - zener-diodit;
- C - tasasuuntaajan navat ja lohkot.
Kolmannella sijalla on aluetta osoittava numeroelementtisovellus.
Neljäs paikka - numerot 01-99, jotka osoittavat kehitystyön sarjanumeron.
Lisäksi koteloon voidaan käyttää lisämerkintöjä. Mutta yleensä niitä käytetään erikoislaitteissa ja piireissä.
Havaintokyvyn helpottamiseksi diodit voidaan merkitä myös erilaisilla graafisilla symboleilla, kuten pisteillä ja raidoilla. Tällaisissa piirustuksissa ei ole erityistä logiikkaa. Toisin sanoen määrittääksesi, millainen diodi se on, sinun on tutkittava erityistä vastaavuustaulukkoa.
Triodit
Tämän tyyppinen elektroninen elementti muistuttaa jossain määrin diodia, mutta se suorittaa muita toimintoja ja sillä on oma muotoilu.
Pääasiallinen ero diodin ja triodin välillä on, että jälkimmäisessä on kolme liitintä ja nimeä "transistori" käytetään yleisemmin sen yhteydessä. Toimintaperiaate perustuu lähtöpiirien virtojen ohjaukseen pienellä signaalilla.
Diodeja ja triodeja (transistoreja) käytetään melkein kaikissa elektronisissa laitteissa. Sisältää prosessorit.
Hyvät ja huonot puolet
Ennen kuin päätät, voit tehdä yhteenvedon kaikista diodeista olevista tiedoista ja tehdä luettelon niiden eduista ja haitoista.
Edut:
- Diodien edullinen hinta.
- Erinomainen tehokkuus.
- Suuri työresurssi.
- Pieni koko, minkä ansiosta ne on kätevä sijoittaa kaavioihin.
- Mahdollisuus käyttää diodia vaihtovirrassa.
Miinuksista voidaan ehkä nostaa esiin se tosiasia, että useiden kilovolttien suurille jännitteille ei ole puolijohdetyyppiä. Siksi sinun on käytettävä vanhempia lamppuja. Myös altistuminen korkeille lämpötiloille vaikuttaa haitallisesti elementin toimintaan ja kuntoon.
Mielenkiintoisia faktoja diodeista
Ensimmäiset kopiot tuotettiin alhaisella tarkkuudella. Siksi tuloksena olevien diodien ominaisuuksien leviäminen oli erittäin suuri, minkä seurauksena jo valmiit laitteet piti, kuten sanotaan, "lajitella". Eli jotkin saman sarjan diodit voivat saada täysin erilaisia ominaisuuksia. Seulonnan jälkeen tuotteet merkittiin niiden todellisten ominaisuuksien mukaan.
Lasikotelossa valmistetuissa diodeissa on yksi mielenkiintoinen ominaisuus - valoherkkyys. Eli jos laitteessa, joka sisältää tällaisen elementin, on avautuva kansi, koko piiri voi toimia eri tavalla suljetussa ja avoimessa tilassa.
Johtopäätös
Yleensä, jotta ymmärrät täysin ja ymmärtäisit, kuinka diodeja käytetään oikein ja missä niitä käytetään, sinun on opiskellut lisää kirjallisuutta. Elementin tyypin määrittäminen silmän perusteella edellyttää asianmukaista kokemusta. Aloittelijoille taulukot ja merkintäoppaat voivat auttaa tässä.
Sähkövirrasta ja sen ominaisuuksista on myös oltava vähintään perustiedot. Tietysti tämä kaikki hyväksyttiin koulussa, mutta kuka nyt muistaa edes Ohmin lain?
Siksi ilman perustietoja sukeltaminen elektroniikan maailmaan on erittäin ongelmallista.
