Ang isang diode ay isa sa mga uri ng mga aparato na idinisenyo sa isang semiconductor na batayan. Mayroon itong isang p-n junction, pati na rin ang anode at cathode terminals. Sa karamihan ng mga kaso, ito ay idinisenyo para sa modulasyon, pagwawasto, conversion at iba pang mga aksyon na may mga papasok na signal ng kuryente.

Prinsipyo ng operasyon:

1. Kuryente kumikilos sa katod, ang pampainit ay nagsisimulang lumiwanag, at ang elektrod ay nagsisimulang maglabas ng mga electron.
2. Sa pagitan ng dalawang electrodes isang electric field ay nabuo.
3. Kung ang anode ay may positibong potensyal, pagkatapos ay nagsisimula itong maakit ang mga electron sa sarili nito, at ang nagresultang field ay isang katalista para sa prosesong ito. Sa kasong ito, nabuo ang isang kasalukuyang paglabas.
4. Sa pagitan ng mga electrodes isang negatibong spatial charge ang nabuo na maaaring makagambala sa paggalaw ng mga electron. Nangyayari ito kung ang potensyal ng anode ay masyadong mahina. Sa kasong ito, ang ilan sa mga electron ay hindi nagtagumpay sa impluwensya ng negatibong singil, at nagsisimula silang lumipat sa kabaligtaran na direksyon, na bumalik sa katod muli.
5. Lahat ng mga electron, na umabot sa anode at hindi bumalik sa cathode, matukoy ang mga parameter ng kasalukuyang cathode. Samakatuwid, ang tagapagpahiwatig na ito ay direktang nakasalalay sa positibong potensyal ng anode.
6. Daloy ng lahat ng mga electron, na nakarating sa anode, ay tinatawag na kasalukuyang anode, ang mga tagapagpahiwatig kung saan sa diode ay palaging tumutugma sa mga parameter ng kasalukuyang cathode. Minsan ang parehong mga tagapagpahiwatig ay maaaring maging zero; ito ay nangyayari sa mga sitwasyon kung saan ang anode ay may negatibong singil. Sa kasong ito, ang patlang na lumitaw sa pagitan ng mga electrodes ay hindi nagpapabilis sa mga particle, ngunit, sa kabaligtaran, pinapabagal ang mga ito at ibinalik ang mga ito sa katod. Ang diode sa kasong ito ay nananatili sa isang naka-lock na estado, na humahantong sa isang bukas na circuit.

Device

Nasa ibaba ang isang detalyadong paglalarawan ng istraktura ng diode; ang pag-aaral ng impormasyong ito ay kinakailangan para sa karagdagang pag-unawa sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga elementong ito:

1. Frame ay isang vacuum cylinder na maaaring gawa sa salamin, metal o matibay na ceramic na uri ng materyal.
2. Sa loob ng lobo mayroong 2 electrodes. Ang una ay isang pinainit na katod, na idinisenyo upang matiyak ang proseso ng paglabas ng elektron. Ang pinakasimpleng katod sa disenyo ay isang filament na may maliit na diameter, na nagpapainit sa panahon ng operasyon, ngunit ngayon ang hindi direktang pinainit na mga electrodes ay mas karaniwan. Ang mga ito ay mga cylinder na gawa sa metal at may espesyal na aktibong layer na may kakayahang maglabas ng mga electron.
3. Sa loob ng katod hindi direktang pag-init Mayroong isang tiyak na elemento - isang kawad na kumikinang sa ilalim ng impluwensya ng electric current, ito ay tinatawag na pampainit.
4. Pangalawang elektrod ay ang anode, kinakailangang tanggapin ang mga electron na inilabas ng katod. Upang gawin ito, dapat itong magkaroon ng potensyal na positibong nauugnay sa pangalawang elektrod. Sa karamihan ng mga kaso, ang anode ay cylindrical din.
5. Parehong electrodes Ang mga vacuum device ay ganap na magkapareho sa emitter at base ng iba't ibang elemento ng semiconductor.
6. Para sa paggawa ng diode crystal Ang silikon o germanium ay kadalasang ginagamit. Ang isa sa mga bahagi nito ay p-type na electrically conductive at may kakulangan ng mga electron, na nabuo sa pamamagitan ng isang artipisyal na paraan. Ang kabaligtaran na bahagi ng kristal ay mayroon ding conductivity, ngunit ito ay n-type at may labis na mga electron. May hangganan sa pagitan ng dalawang rehiyon, na tinatawag na p-n junction.

Ang ganitong mga tampok ng panloob na istraktura ay nagbibigay sa mga diode ng kanilang pangunahing pag-aari - ang kakayahang magsagawa ng electric current sa isang direksyon lamang.

Layunin

Nasa ibaba ang mga pangunahing lugar ng aplikasyon ng mga diode, kung saan nagiging malinaw ang kanilang pangunahing layunin:

1. mga tulay ng diode ay 4, 6 o 12 diodes na konektado sa bawat isa, ang kanilang numero ay depende sa uri ng circuit, na maaaring single-phase, three-phase half-bridge o three-phase full-bridge. Ginagawa nila ang mga pag-andar ng mga rectifier; ang pagpipiliang ito ay madalas na ginagamit sa mga generator ng sasakyan, dahil ang pagpapakilala ng naturang mga tulay, pati na rin ang paggamit ng mga yunit ng brush-collector sa kanila, ay naging posible upang makabuluhang bawasan ang laki ng aparatong ito at dagdagan ang pagiging maaasahan nito. Kung ang koneksyon ay ginawa sa serye at sa isang direksyon, pinatataas nito ang minimum na boltahe na kinakailangan upang i-unlock ang buong tulay ng diode.
2. Mga diode detector ay nakuha sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga aparatong ito sa mga capacitor. Ito ay kinakailangan upang posibleng ihiwalay ang low-frequency modulation mula sa iba't ibang modulated signal, kabilang ang amplitude-modulated variety ng radio signal. Ang mga naturang detector ay bahagi ng disenyo ng maraming gamit sa bahay, tulad ng mga telebisyon o radyo.
3. Tinitiyak ang proteksyon ng mga consumer mula sa maling polarity kapag ini-switch ang mga circuit input mula sa mga nagaganap na overload o switch mula sa pagkasira ng electromotive force na nangyayari sa panahon ng self-induction, na nangyayari kapag ang inductive load ay naka-off. Upang matiyak ang kaligtasan ng mga circuit mula sa mga overload na nangyayari, ang isang chain ay ginagamit na binubuo ng ilang mga diode na konektado sa mga supply bus sa reverse direksyon. Sa kasong ito, ang input kung saan ibinigay ang proteksyon ay dapat na konektado sa gitna ng chain na ito. Sa panahon ng normal na operasyon ng circuit, ang lahat ng mga diode ay nasa saradong estado, ngunit kung nakita nila na ang potensyal ng pag-input ay lumampas sa pinahihintulutang mga limitasyon ng boltahe, isa sa mga proteksiyon na elemento ay isinaaktibo. Dahil dito, ang pinahihintulutang potensyal na ito ay limitado sa loob ng pinapayagang boltahe ng supply kasama ang direktang pagbaba ng boltahe sa protective device.
4. Mga switch, na nilikha batay sa mga diode, ay ginagamit upang lumipat ng mga signal na may mataas na frequency. Ang ganitong sistema ay kinokontrol gamit ang direktang electric current, high-frequency separation at ang supply ng control signal, na nangyayari dahil sa inductance at capacitors.
5. Paglikha ng proteksyon ng diode spark. Ginagamit ang mga hadlang ng shunt-diode, na nagbibigay ng kaligtasan sa pamamagitan ng paglilimita sa boltahe sa kaukulang electrical circuit. Sa kumbinasyon sa kanila, ginagamit ang mga kasalukuyang naglilimita sa mga resistor, na kinakailangan upang limitahan ang electric current na dumadaan sa network at dagdagan ang antas ng proteksyon.

Ang paggamit ng mga diode sa electronics ngayon ay napakalawak, dahil halos walang modernong uri ng elektronikong kagamitan ang magagawa nang wala ang mga elementong ito.

Direktang koneksyon sa diode

Ang p-n junction ng diode ay maaaring maapektuhan ng boltahe na ibinibigay mula sa mga panlabas na mapagkukunan. Ang mga tagapagpahiwatig tulad ng magnitude at polarity ay makakaapekto sa pag-uugali nito at sa daloy ng kuryente sa pamamagitan nito.

Sa ibaba ay isinasaalang-alang namin nang detalyado ang opsyon kung saan ang positibong poste ay konektado sa p-type na rehiyon, at ang negatibong poste sa n-type na rehiyon. Sa kasong ito, magaganap ang direktang paglipat:

1. Sa ilalim ng boltahe mula sa isang panlabas na pinagmulan, isang electric field ay mabubuo sa p-n junction, at ang direksyon nito ay magiging kabaligtaran sa panloob na diffusion field.
2. Boltahe ng field ay bababa nang malaki, na magiging sanhi ng isang matalim na pagpapaliit ng layer ng barrier.
3. Sa ilalim ng impluwensya ng mga prosesong ito ang isang makabuluhang bilang ng mga electron ay maaaring malayang lumipat mula sa p-rehiyon patungo sa n-rehiyon, pati na rin sa kabaligtaran na direksyon.
4. Drift kasalukuyang mga tagapagpahiwatig sa panahon ng prosesong ito ay nananatiling pareho, dahil sila ay direktang umaasa sa bilang ng minorya na sinisingil na mga carrier na matatagpuan sa rehiyon ng pn junction.
5. Mga electron magkaroon ng mas mataas na antas ng pagsasabog, na humahantong sa pag-iniksyon ng mga carrier ng minorya. Sa madaling salita, sa n-rehiyon ay magkakaroon ng pagtaas sa bilang ng mga butas, at sa p-rehiyon ang isang pagtaas ng konsentrasyon ng mga electron ay itatala.
6. Kakulangan ng equilibrium at tumaas na bilang ng mga minority carrier nagiging sanhi ng mga ito sa malalim na pagpasok sa semiconductor at ihalo sa istraktura nito, na sa huli ay humahantong sa pagkasira ng mga katangian ng elektrikal na neutralidad nito.
7. Semiconductor sa parehong oras, nagagawa nitong ibalik ang neutral na estado nito, nangyayari ito dahil sa pagtanggap ng mga singil mula sa isang konektadong panlabas na mapagkukunan, na nag-aambag sa hitsura ng direktang kasalukuyang sa panlabas na de-koryenteng circuit.

Diode reverse connection

Ngayon ay isasaalang-alang natin ang isa pang paraan ng pag-on, kung saan nagbabago ang polarity ng panlabas na mapagkukunan kung saan ang boltahe ay ipinadala:

1. Ang pangunahing pagkakaiba mula sa direktang koneksyon ay iyon na ang nilikhang electric field ay magkakaroon ng direksyon na ganap na tumutugma sa direksyon ng internal diffusion field. Alinsunod dito, ang layer ng hadlang ay hindi na makitid, ngunit, sa kabaligtaran, lalawak.
2. Patlang na matatagpuan sa pn junction, ay magkakaroon ng pabilis na epekto sa ilang minority charge carriers, sa kadahilanang ito, ang mga drift current indicator ay mananatiling hindi nagbabago. Matutukoy nito ang mga parameter ng nagresultang kasalukuyang na dumadaan sa pn junction.
3. Habang lumalaki ka baligtad na boltahe, ang electric current na dumadaloy sa junction ay may posibilidad na maabot ang pinakamataas na halaga. Mayroon itong espesyal na pangalan - kasalukuyang saturation.
4. Ayon sa exponential law, na may unti-unting pagtaas ng temperatura, tataas din ang mga indicator ng saturation current.

Pasulong at baligtad na boltahe

Ang boltahe na nakakaapekto sa diode ay nahahati ayon sa dalawang pamantayan:

1. pasulong na boltahe- ito ay kapag ang diode ay bubukas at direktang kasalukuyang nagsisimulang dumaan dito, habang ang paglaban ng aparato ay napakababa.
2. baligtad na boltahe- ito ang may reverse polarity at tinitiyak na ang diode ay nagsasara sa reverse current na dumadaan dito. Kasabay nito, ang mga tagapagpahiwatig ng paglaban ng aparato ay nagsisimulang tumaas nang husto at makabuluhang.

Ang paglaban ng isang pn junction ay isang patuloy na pagbabago ng tagapagpahiwatig, pangunahing naiimpluwensyahan ng pasulong na boltahe na direktang inilapat sa diode. Kung ang boltahe ay tumaas, ang junction resistance ay bababa nang proporsyonal.

Ito ay humahantong sa isang pagtaas sa mga parameter ng pasulong na kasalukuyang dumadaan sa diode. Kapag ang aparatong ito ay sarado, halos ang buong boltahe ay inilalapat dito, para sa kadahilanang ito ang reverse current na dumadaan sa diode ay hindi gaanong mahalaga, at ang paglaban sa paglipat ay umabot sa mga peak na parameter.

Ang pagpapatakbo ng diode at ang mga katangian ng kasalukuyang boltahe nito

Ang kasalukuyang-boltahe na katangian ng mga device na ito ay nauunawaan bilang isang hubog na linya na nagpapakita ng pag-asa ng electric current na dumadaloy sa p-n junction sa volume at polarity ng boltahe na kumikilos dito.

Ang ganitong graph ay maaaring ilarawan tulad ng sumusunod:

1. Vertical axis: Ang itaas na lugar ay tumutugma sa pasulong na kasalukuyang mga halaga, ang mas mababang lugar sa reverse kasalukuyang mga parameter.
2. Pahalang na axis: Ang lugar sa kanan ay para sa mga pasulong na halaga ng boltahe; lugar sa kaliwa para sa mga parameter ng reverse boltahe.
3. Direktang sangay ng kasalukuyang-boltahe na katangian sumasalamin sa pagpasa ng electric current sa pamamagitan ng diode. Ito ay nakadirekta paitaas at tumatakbo nang malapit sa vertical axis, dahil kinakatawan nito ang pagtaas ng pasulong na electric current na nangyayari kapag tumaas ang katumbas na boltahe.
4. Pangalawa (baligtad) na sangay tumutugma sa at nagpapakita ng saradong estado ng electrical current na dumadaan din sa device. Ang posisyon nito ay tulad na ito ay tumatakbo halos parallel sa pahalang na axis. Ang mas matarik na sangay na ito ay lumalapit sa patayo, mas mataas ang mga kakayahan sa pagwawasto ng isang partikular na diode.
5. Ayon sa iskedyul na makikita mo na pagkatapos ng pagtaas ng pasulong na boltahe na dumadaloy sa p-n junction, ang isang mabagal na pagtaas sa electric current ay nangyayari. Gayunpaman, unti-unti, ang curve ay umabot sa isang lugar kung saan ang isang pagtalon ay kapansin-pansin, pagkatapos nito ang isang pinabilis na pagtaas sa mga tagapagpahiwatig nito ay nangyayari. Ito ay dahil sa pagbubukas ng diode at pagsasagawa ng kasalukuyang sa pasulong na boltahe. Para sa mga device na gawa sa germanium, ito ay nangyayari sa boltahe na 0.1V hanggang 0.2V (maximum na halaga 1V), at para sa mga elemento ng silikon, kinakailangan ang mas mataas na halaga mula 0.5V hanggang 0.6V (maximum na halaga 1.5V).
6. Ipinapakita ang kasalukuyang pagtaas maaaring humantong sa sobrang pag-init ng mga molekula ng semiconductor. Kung ang pag-alis ng init na nangyayari dahil sa mga natural na proseso at ang pagpapatakbo ng mga radiator ay mas mababa kaysa sa antas ng paglabas nito, kung gayon ang istraktura ng mga molekula ay maaaring sirain, at ang prosesong ito ay hindi maibabalik. Para sa kadahilanang ito, kinakailangan upang limitahan ang pasulong na kasalukuyang mga parameter upang maiwasan ang overheating ng materyal na semiconductor. Upang gawin ito, ang mga espesyal na resistors ay idinagdag sa circuit, na konektado sa serye sa mga diode.
7. Paggalugad sa likod na sangay maaari mong mapansin na kung ang reverse boltahe na inilapat sa p-n junction ay nagsimulang tumaas, kung gayon ang pagtaas sa kasalukuyang mga parameter ay halos hindi napapansin. Gayunpaman, sa mga kaso kung saan ang boltahe ay umabot sa mga parameter na lumampas sa pinahihintulutang mga pamantayan, ang isang biglaang pagtalon sa reverse current ay maaaring mangyari, na magpapainit sa semiconductor at mag-ambag sa kasunod na pagkasira ng p-n junction.

Mga pangunahing pagkakamali ng diode

Minsan nabigo ang mga device na may ganitong uri, maaaring mangyari ito dahil sa natural na pamumura at pagtanda ng mga elementong ito o sa iba pang dahilan.

Sa kabuuan, mayroong 3 pangunahing uri ng mga karaniwang pagkakamali:

1. pagkasira ng transition humahantong sa katotohanan na ang diode, sa halip na isang aparatong semiconductor, ay nagiging mahalagang pinakakaraniwang konduktor. Sa ganitong estado, nawawala ang mga pangunahing katangian nito at nagsisimulang magpasa ng electric current sa ganap na anumang direksyon. Ang ganitong pagkasira ay madaling makita gamit ang isang karaniwang isa, na nagsisimula sa beeping at nagpapakita ng mababang antas ng paglaban sa diode.
2. Kapag nasira ang reverse na proseso ay nangyayari - ang aparato ay karaniwang humihinto sa pagpasa ng electric current sa anumang direksyon, iyon ay, ito ay mahalagang nagiging isang insulator. Upang tumpak na matukoy ang isang pahinga, kinakailangan na gumamit ng mga tester na may mataas na kalidad at magagamit na mga probe, kung hindi man ay maaari nilang ma-diagnose kung minsan ang malfunction na ito. Sa mga varieties ng haluang metal na semiconductor, ang gayong pagkasira ay napakabihirang.
3. Tagas, kung saan nasira ang higpit ng katawan ng aparato, bilang isang resulta kung saan hindi ito maaaring gumana nang maayos.

Pagkasira ng p-n junction

Ang ganitong mga pagkasira ay nangyayari sa mga sitwasyon kung saan ang reverse electric current ay nagsisimula nang biglang at biglang tumaas, ito ay nangyayari dahil sa ang katunayan na ang boltahe ng kaukulang uri ay umabot sa hindi katanggap-tanggap na mataas na halaga.

Kadalasan mayroong ilang mga uri:

1. Mga thermal breakdown, na sanhi ng matinding pagtaas ng temperatura at kasunod na sobrang pag-init.
2. Mga pagkasira ng kuryente, na nagmumula sa ilalim ng impluwensya ng kasalukuyang sa paglipat.

Ang graph ng kasalukuyang-boltahe na katangian ay nagbibigay-daan sa iyo upang biswal na pag-aralan ang mga prosesong ito at ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito.

Pagkasira ng kuryente

Ang mga kahihinatnan na dulot ng mga pagkasira ng kuryente ay hindi maibabalik, dahil hindi nila sinisira ang kristal mismo. Samakatuwid, na may unti-unting pagbaba sa boltahe, posible na ibalik ang lahat ng mga katangian at mga parameter ng operating ng diode.

Kasabay nito, ang mga pagkasira ng ganitong uri ay nahahati sa dalawang uri:

1. Mga pagkasira ng lagusan nangyayari kapag ang mataas na boltahe ay dumadaan sa makitid na mga junction, na nagpapahintulot sa mga indibidwal na electron na makalusot dito. Karaniwang nangyayari ang mga ito kung ang mga molekula ng semiconductor ay naglalaman ng isang malaking bilang ng iba't ibang mga impurities. Sa panahon ng gayong pagkasira, ang reverse current ay nagsisimulang tumaas nang husto at mabilis, at ang kaukulang boltahe ay nasa mababang antas.
2. Mga uri ng pagguho ng avalanche ay posible dahil sa impluwensya ng malakas na mga patlang na may kakayahang mapabilis ang mga carrier ng singil sa pinakamataas na antas, dahil sa kung saan pinatumba nila ang isang bilang ng mga valence electron mula sa mga atomo, na pagkatapos ay lumipad sa rehiyon ng conductive. Ang kababalaghang ito ay mala-avalanche sa kalikasan, kaya naman ang ganitong uri ng pagkasira ay natanggap ang pangalan nito.

Thermal breakdown

Ang paglitaw ng naturang pagkasira ay maaaring mangyari para sa dalawang pangunahing dahilan: hindi sapat na pag-alis ng init at sobrang pag-init ng p-n junction, na nangyayari dahil sa daloy ng electric current sa pamamagitan nito sa masyadong mataas na mga rate.

Ang pagtaas ng temperatura sa paglipat at mga kalapit na lugar ay nagdudulot ng mga sumusunod na kahihinatnan:

1. Paglago ng atomic vibrations, kasama sa kristal.
2. Hit mga electron sa conduction band.
3. Isang matalim na pagtaas sa temperatura.
4. Pagkasira at pagpapapangit istraktura ng kristal.
5. Ganap na kabiguan at pagkasira ng buong bahagi ng radyo.

Diode ay isang two-electrode semiconductor device. Ito ay naaayon Anode(+) o positibong elektrod at Cathode(-) o negatibong elektrod. Karaniwang sinasabi na ang isang diode ay may (p) at (n) na mga rehiyon, sila ay konektado sa mga terminal ng diode. Magkasama silang bumubuo ng p-n junction. Tingnan natin kung ano ang p-n junction na ito. Ang semiconductor diode ay isang purified crystal ng silicon o germanium, kung saan ang isang acceptor impurity ay ipinapasok sa rehiyon (p), at isang donor impurity ay ipinapasok sa rehiyon (n). Ang mga ion ay maaaring kumilos bilang mga donor impurities Arsenic, at bilang isang acceptor impurity ions India. Ang pangunahing pag-aari ng isang diode ay ang kakayahang pumasa sa kasalukuyang lamang sa isang direksyon. Isaalang-alang ang figure sa ibaba:

Ang figure na ito ay nagpapakita na kung ang diode ay naka-on Anode sa dagdag ng nutrisyon at Cathode sa minus ng power supply, kung gayon ang diode ay nasa bukas na estado at nagsasagawa ng kasalukuyang, dahil ang paglaban nito ay bale-wala. Kung naka-on ang diode Anode sa minus, at Cathode Sa kalamangan, ang paglaban ng diode ay magiging napakataas, at halos walang kasalukuyang sa circuit, o sa halip, ito ay magiging, ngunit napakaliit na maaari itong mapabayaan.

Maaari mong malaman ang higit pa sa pamamagitan ng pagtingin sa sumusunod na graph, mga katangian ng Volt-Amp ng diode:

Sa direktang koneksyon, tulad ng nakikita natin mula sa graph na ito, ang diode ay may maliit na pagtutol, at naaayon ay pumasa sa kasalukuyang maayos, at sa reverse na koneksyon, hanggang sa isang tiyak na halaga ng boltahe, ang diode ay sarado, may mataas na pagtutol at halos hindi nagsasagawa. kasalukuyang. Ito ay madaling i-verify kung mayroon kang isang diode at isang multimeter sa kamay, kailangan mong ilagay ang aparato sa posisyon ng pagsubok sa audio, o sa pamamagitan ng pagtatakda ng switch ng multimeter sa tapat ng icon ng diode, bilang isang huling paraan, maaari mong subukang subukan ang diode sa pamamagitan ng pagtatakda ng switch sa 2 KOhm na posisyon para sa pagsukat ng paglaban. Ang diode ay inilalarawan sa mga diagram ng circuit tulad ng sa figure sa ibaba, madaling matandaan kung nasaan ang bawat terminal: ang kasalukuyang, tulad ng alam natin, ay palaging dumadaloy mula sa plus hanggang minus, kaya ang tatsulok sa imahe ng diode ay tila nagpapakita kasama ang vertex nito ang direksyon ng kasalukuyang, iyon ay, mula plus hanggang minus.

Sa pamamagitan ng pagkonekta sa pulang probe ng multimeter sa Anode, maaari naming matiyak na ang diode ay pumasa sa kasalukuyang direksyon sa pasulong na direksyon; sa screen ng aparato ay magkakaroon ng mga numero na katumbas ng ~ 800-900 o malapit dito. Sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga probes sa reverse, ang itim na probe sa anode, ang pulang probe sa katod, makikita natin ang isang yunit sa screen, na nagpapatunay na ang diode ay hindi pumasa sa kasalukuyang kapag lumipat sa reverse. Ang mga diode na tinalakay sa itaas ay planar at point. Ang mga planar diode ay idinisenyo para sa daluyan at mataas na kapangyarihan at pangunahing ginagamit sa mga rectifier. Ang mga point diode ay idinisenyo para sa mababang kapangyarihan at ginagamit sa mga detektor ng radyo; maaari silang gumana sa mataas na frequency.

Planar at point diode

Anong mga uri ng diode ang mayroon?

A) Ipinapakita ng larawan ang diode na tinalakay natin sa itaas.

b) Ipinapakita ng larawang ito zener diode, (banyagang pangalan Zener diode), ito ay ginagamit kapag ang diode ay nakabukas muli. Ang pangunahing layunin ay panatilihing matatag ang boltahe.

Dual-anode zener diode - imahe sa diagram

SA) double sided(o dalawang-anode) zener diode. Ang bentahe ng zener diode na ito ay maaari itong i-on anuman ang polarity.

D), ay maaaring gamitin bilang isang amplifying elemento.

E), na ginagamit sa mga high-frequency circuit para sa pagtuklas.

E), ginamit bilang isang variable na kapasitor.

G), kapag ang aparato ay iluminado, isang kasalukuyang lumitaw sa circuit na konektado dito dahil sa pagbuo ng mga pares ng mga electron at butas.

3), kilalang-kilala at marahil ang pinakamalawak na ginagamit na mga aparato, pagkatapos ng maginoo na rectifier diodes. Ginagamit ang mga ito sa maraming mga elektronikong aparato para sa pagpapakita at higit pa.

Mga diode ng rectifier Ginagawa rin ang mga ito sa anyo ng mga tulay ng diode, tingnan natin kung ano ang mga ito - ito ay apat na diode na konektado upang makagawa ng direktang (naituwid) na kasalukuyang sa isang pabahay. Ang mga ito ay konektado sa pamamagitan ng Circuit ng tulay, pamantayan para sa mga rectifier:

Mayroon silang apat na minarkahang terminal: dalawa para sa pagkonekta ng alternating current, at isang plus at isang minus. Ang larawan ay nagpapakita ng isang diode bridge KTs405:

Ngayon tingnan natin ang lugar ng aplikasyon ng mga LED. Ang mga LED (o sa halip ay mga LED lamp) ay ginawa ng industriya at para sa panloob na pag-iilaw, bilang isang matipid at matibay na pinagmumulan ng liwanag, na may isang base na nagpapahintulot sa kanila na mai-screw sa isang regular na socket ng lamp na maliwanag na maliwanag.

Larawan ng LED lamp

Ang mga LED ay may iba't ibang pakete, kabilang ang SMD.

Ginagawa rin ang tinatawag na RGB LEDs, sa loob ng mga ito mayroong tatlong LED crystals na may iba't ibang luminescence Red-Green-Blue, ayon sa pagkakabanggit Red - Green - Blue, ang mga LED na ito ay may apat na output at nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng anumang kulay na nakikita sa pamamagitan ng paghahalo ng mga kulay.

Ang mga SMD LED na ito ay kadalasang magagamit bilang mga strip na may mga pre-installed na resistors at nagbibigay-daan sa iyong direktang ikonekta ang mga ito sa isang 12 volt power supply. Maaari kang gumamit ng espesyal na controller upang lumikha ng mga lighting effect:

rgb controller

Kapag ginamit, hindi nila ito gusto kapag sila ay binibigyan ng supply boltahe na mas mataas kaysa sa kung saan sila ay dinisenyo at maaaring masunog kaagad o pagkatapos ng ilang oras, kaya ang boltahe ng pinagmumulan ng kuryente ay dapat kalkulahin gamit ang mga formula. Para sa Soviet LEDs ng uri ng AL-307, ang supply boltahe ay dapat na humigit-kumulang 2 volts, para sa na-import na 2-2.5 volts, natural na may kasalukuyang limitasyon. Upang paganahin ang mga LED strip, kung ang isang espesyal na controller ay hindi ginagamit, ang isang nagpapatatag na supply ng kuryente ay kinakailangan. Inihanda ang materyal - AKV.

Talakayin ang artikulong DIODES

Diode- Ito ay isang elemento na may iba't ibang kondaktibiti. Ang pag-aari na ito ay ginagamit sa iba't ibang mga de-koryente at elektronikong circuit. Batay dito, nilikha ang mga aparato na ginagamit sa iba't ibang larangan.

Mga uri ng diodes: vacuum at semiconductor. Ang huling uri ay kasalukuyang ginagamit sa karamihan ng mga kaso. Hindi kailanman magiging kalabisan na malaman kung paano gumagana ang isang diode, para saan ito, tulad ng ipinahiwatig sa diagram, kung anong mga uri ng diode ang umiiral, at ang paggamit ng iba't ibang uri ng diodes.

Electrovacuum diodes

Ang mga device ng ganitong uri ay ginawa sa anyo ng mga electron tubes. Ang lampara ay mukhang isang lalagyan ng salamin na may dalawang electrodes na nakalagay sa loob nito. Ang isa sa kanila ay isang anode, ang isa ay isang katod. Nasa vacuum sila. Sa istruktura, ang anode ay ginawa sa anyo ng isang manipis na pader na silindro. Ang katod ay matatagpuan sa loob. Karaniwan itong may cylindrical na hugis. Ang isang insulated filament ay inilalagay sa loob ng katod. Ang lahat ng mga elemento ay may mga lead na konektado sa mga pin (binti) ng lampara. Inilabas ang mga binti ng lampara.

Prinsipyo ng operasyon

Kapag ang isang electric current ay dumaan sa spiral, ito ay umiinit at nagpapainit sa katod sa loob kung saan ito matatagpuan. Mula sa ibabaw ng pinainit na katod, ang mga electron na umalis dito, nang walang karagdagang accelerating field, ay naipon sa agarang paligid nito. Ang ilan sa kanila ay bumalik sa cathode.

Kapag ang isang positibong boltahe ay inilapat sa anode, ang mga electron na ibinubuga ng katod ay nagmamadali patungo dito, na lumilikha ng anode electron current.

Ang katod ay may limitasyon sa paglabas ng elektron. Kapag naabot ang limitasyong ito, ang kasalukuyang anode ay nagpapatatag. Kung ang isang maliit na negatibong boltahe ay inilapat sa anode na may kaugnayan sa katod, ang mga electron ay titigil sa paggalaw.

Ang materyal na cathode kung saan ito ginawa ay may mataas na antas ng paglabas.

Katangian ng kasalukuyang boltahe (CVC)

Ang kasalukuyang-boltahe na katangian ng mga diode ng ganitong uri ay graphic na nagpapakita ng pag-asa ng anode kasalukuyang sa pasulong na boltahe na inilapat sa mga terminal ng katod at anode. Binubuo ito ng tatlong seksyon:

• Mabagal na nonlinear na pagtaas sa kasalukuyang;
• Paggawa bahagi ng mga katangian;
• Anode kasalukuyang saturation rehiyon.

Ang nonlinear na seksyon ay nagsisimula pagkatapos ng anodic current cutoff na rehiyon. Ang nonlinearity nito ay nauugnay sa maliit na positibong potensyal ng cathode, na iniwan ng mga electron noong pinainit ito ng filament.

Ang aktibong seksyon ay tumutukoy sa halos patayong linya. Nailalarawan nito ang pag-asa ng kasalukuyang anode sa pagtaas ng boltahe.

Ang seksyon ng saturation ay isang linya ng patuloy na kasalukuyang anode na may pagtaas ng boltahe sa pagitan ng mga electrodes ng lampara. Ang electron tube sa lugar na ito ay maihahambing sa isang electric current conductor. Naabot ng cathode emission ang pinakamataas na halaga nito.

Semiconductor diodes

Ang pag-aari ng isang p-n junction upang pumasa sa electric current sa isang direksyon ay natagpuan ang aplikasyon sa paglikha ng mga device ng ganitong uri. Ang direktang koneksyon ay ang supply ng isang negatibong potensyal sa n-rehiyon ng paglipat, na may kaugnayan sa p-rehiyon, na ang potensyal ay positibo. Kapag naka-on sa ganitong paraan, ang device ay nasa bukas na estado. Kapag nagbago ang polarity ng inilapat na boltahe, ito ay nasa isang naka-lock na estado, at walang kasalukuyang dadaan dito.

Ang mga diode ay maaaring uriin ayon sa kanilang layunin, mga tampok sa pagmamanupaktura, at ang uri ng materyal na ginamit sa paggawa nito.

Karaniwan, ang mga wafer ng silicon o germanium, na may n-type na electrical conductivity, ay ginagamit para sa paggawa ng mga semiconductor device. Naglalaman ang mga ito ng labis na negatibong sisingilin na mga electron.

Gamit ang iba't ibang mga teknolohiya sa pagmamanupaktura, posibleng makakuha ng point o plate diodes sa output.

Kapag gumagawa ng mga point device, ang isang matulis na konduktor (karayom) ay hinangin sa isang n-type na plato. Ang isang tiyak na karumihan ay inilalapat sa ibabaw nito. Para sa germanium wafers, ang karayom ​​ay naglalaman ng indium; para sa silicon wafers, ang karayom ​​ay pinahiran ng aluminyo. Sa parehong mga kaso, isang p-n junction na rehiyon ay nilikha. Ang hugis nito ay kahawig ng isang hemisphere (punto).

Para sa mga planar device, ginagamit ang diffusion o fusion method. Ang lugar ng mga paglipat na nakuha ng pamamaraang ito ay malawak na nag-iiba. Ang karagdagang layunin ng produkto ay depende sa laki nito. Ang mga wire ay ibinebenta sa mga lugar ng p-n junction, na ginagamit sa anyo ng mga lead mula sa katawan ng tapos na produkto kapag nag-i-install ng iba't ibang mga de-koryenteng circuit.

Sa mga diagram, ang mga semiconductor diode ay itinalaga sa anyo ng isang equilateral triangle, sa itaas na sulok na kung saan ay naka-attach sa isang vertical na linya parallel sa base nito. Ang terminal ng linya ay tinatawag na katod, at ang terminal ng base ng tatsulok ay ang anode.

Ang direktang koneksyon ay isang koneksyon kung saan ang positibong poste ng pinagmumulan ng kapangyarihan ay konektado sa anode. Kapag naka-on muli, ang "plus" ng pinagmulan ay konektado sa cathode.

Mga katangian ng volt-ampere

Tinutukoy ng kasalukuyang-boltahe na katangian ang pag-asa ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng isang elemento ng semiconductor sa magnitude at polarity ng boltahe na inilapat sa mga terminal nito.

Sa rehiyon ng mga pasulong na boltahe, tatlong mga rehiyon ang nakikilala: isang maliit na pasulong na kasalukuyang at isang direktang operating kasalukuyang sa pamamagitan ng diode. Ang paglipat mula sa isang rehiyon patungo sa isa pa ay nangyayari kapag ang direktang boltahe ay umabot sa conductivity threshold. Ang halagang ito ay nasa pagkakasunud-sunod ng 0.3 volts para sa germanium diodes at 0.7 volts para sa silicon-based diodes.

Kapag ang isang reverse boltahe ay inilapat sa mga terminal ng isang diode, ang kasalukuyang sa pamamagitan nito ay napakaliit at tinatawag na reverse current o leakage current. Ang pag-asa na ito ay sinusunod hanggang sa isang tiyak na halaga ng reverse boltahe. Ito ay tinatawag na breakdown voltage. Kapag ito ay lumampas, ang reverse current ay tumataas tulad ng isang avalanche.

Mga Limitasyon ng Parameter

Para sa mga diode ng semiconductor, mayroong mga halaga ng parameter na hindi maaaring lumampas. Kabilang dito ang:

• Pinakamataas na pasulong na kasalukuyang;
• Pinakamataas na reverse breakdown boltahe;
• Pinakamataas na pagwawaldas ng kapangyarihan.

Ang isang elemento ng semiconductor ay maaaring makatiis ng isang limitadong halaga ng pasulong na kasalukuyang sa pamamagitan nito. Kung ito ay lumampas, ang pn junction ay nag-overheat at nabigo. Ang mga planar power device ay may pinakamalaking margin para sa parameter na ito. Ang magnitude ng direktang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga ito ay maaaring umabot sa sampu-sampung amperes.

Ang paglampas sa pinakamataas na boltahe ng breakdown ay maaaring maging isang diode, na may mga unidirectional na katangian, sa isang ordinaryong konduktor ng electric current. Ang pagkasira ay maaaring hindi na maibabalik at malawak na nag-iiba, depende sa partikular na device na ginamit.

kapangyarihan- ito ay isang dami na direktang nakasalalay sa kasalukuyang at boltahe na inilalapat sa mga terminal ng diode. Tulad ng paglampas sa maximum na forward current, ang paglampas sa maximum na dissipation power ay humahantong sa hindi maibabalik na mga kahihinatnan. Ang diode ay nasusunog lamang at huminto upang matupad ang layunin nito. Upang maiwasan ang ganoong sitwasyon, ang mga power device ay nag-i-install ng mga device sa mga radiator, na nag-aalis (nagpapawala) ng labis na init sa kapaligiran.

Mga uri ng semiconductor diodes

Ang pag-aari ng isang diode na magpasa ng kasalukuyang sa pasulong na direksyon at hindi ipasa ito sa reverse na direksyon ay natagpuan ang aplikasyon sa electrical engineering at radio engineering. Ang mga espesyal na uri ng diode ay binuo din upang magsagawa ng makitid na hanay ng mga gawain.

Mga rectifier at ang kanilang mga katangian

Ang kanilang aplikasyon ay batay sa mga katangian ng pagwawasto ng mga device na ito. Ginagamit ang mga ito upang makakuha ng pare-parehong boltahe sa pamamagitan ng pagwawasto sa input alternating signal.

Ang isang solong rectifier diode ay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng isang pulsating boltahe ng positibong polarity sa output nito. Gamit ang kumbinasyon ng mga ito, maaaring makuha ang isang wave-like na output voltage waveform. Kapag gumagamit ng mga karagdagang elemento sa mga circuit ng rectifier, tulad ng mga high-capacity electrolytic capacitor at inductors na may mga electromagnetic core (chokes), ang isang pare-parehong boltahe ay maaaring makuha sa output ng aparato, na nakapagpapaalaala sa boltahe ng isang galvanic na baterya, na kung saan ay kinakailangan. para sa pagpapatakbo ng karamihan sa mga kagamitan ng consumer.

Semiconductor zener diodes

Ang mga diode na ito ay may katangiang C-V na may mataas na slope reverse branch. Iyon ay, sa pamamagitan ng paglalapat ng isang boltahe na ang polarity ay nababaligtad sa mga terminal ng zener diode, maaari mong gamitin ang paglilimita ng mga resistor upang ipasok ito sa mode na breakdown na kinokontrol ng avalanche. Ang boltahe sa punto ng pagkasira ng avalanche ay may pare-parehong halaga na may makabuluhang pagbabago sa kasalukuyang sa pamamagitan ng zener diode, ang halaga nito ay limitado depende sa device na ginamit sa circuit. Kaya makuha ang epekto ng pag-stabilize ng output boltahe sa nais na antas.

Ang mga teknolohikal na operasyon sa paggawa ng zener diodes ay nakakamit ng iba't ibang mga halaga ng breakdown boltahe (stabilization boltahe). Ang saklaw ng mga boltahe na ito ay (3-15) volts. Ang partikular na halaga ay nakasalalay sa napiling aparato mula sa isang malaking pamilya ng mga zener diode.

Prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga detektor

Upang makita ang mga signal ng mataas na dalas, ang mga diode na ginawa gamit ang teknolohiya ng punto ay ginagamit. Ang trabaho ng detector ay limitahan ang kalahati ng modulated signal. Nagbibigay-daan ito sa iyo na pagkatapos ay gumamit ng isang high-pass na filter upang iwanan lamang ang modulating signal sa output ng device. Naglalaman ito ng mababang dalas ng impormasyon sa audio. Ang pamamaraang ito ay ginagamit sa mga radio receiver na tumatanggap ng amplitude modulated signal.

Mga tampok ng LED

Ang mga diode na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na kapag ang pasulong na kasalukuyang dumadaloy sa kanila, ang kristal ay naglalabas ng isang stream ng mga photon, na isang pinagmumulan ng liwanag. Depende sa uri ng kristal na ginamit sa LED, ang light spectrum ay maaaring nasa hanay na nakikita ng mata ng tao o sa hindi nakikitang hanay. Ang invisible light ay infrared o ultraviolet radiation.

Kapag pumipili ng mga elementong ito, kinakailangang isipin ang layunin na kailangang makamit. Ang mga pangunahing katangian ng LED ay kinabibilangan ng:

• Konsumo sa enerhiya;
• Na-rate na boltahe;
• Kasalukuyang pagkonsumo.

Ang kasalukuyang pagkonsumo ng LED na ginagamit para sa indikasyon sa malawakang ginagamit na mga aparato ay hindi hihigit sa 20 mA. Sa kasalukuyang ito, ang LED glow ay pinakamainam. Ang simula ng luminescence ay nagsisimula sa isang kasalukuyang lumalampas sa 3 mA.

Ang na-rate na boltahe ay tinutukoy ng panloob na pagtutol ng kantong, na hindi isang pare-parehong halaga. Habang tumataas ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED, unti-unting bumababa ang paglaban. Ang boltahe ng pinagmumulan ng kuryente na ginamit upang paganahin ang LED ay dapat gamitin nang hindi bababa sa boltahe na tinukoy sa data sheet nito.

Ang pagkonsumo ng kuryente ay isang halaga na nakasalalay sa kasalukuyang pagkonsumo at ang na-rate na boltahe. Tumataas ito sa pagtaas ng dami na tumutukoy dito. Dapat itong isaalang-alang na ang mga makapangyarihang light diode ay maaaring maglaman ng 2 o kahit 4 na kristal.

Ang mga LED ay may hindi maikakaila na mga pakinabang sa iba pang mga kagamitan sa pag-iilaw. Maaari silang mailista sa mahabang panahon. Ang mga pangunahing ay:

• Mataas na kahusayan;
• Mahusay na tibay;
• Mataas na antas ng kaligtasan dahil sa mababang boltahe ng supply.

Ang kawalan ng kanilang operasyon ay ang pangangailangan para sa isang karagdagang nagpapatatag na mapagkukunan ng kuryente ng DC, at pinatataas nito ang gastos.

D yodo- ang pinakasimpleng disenyo sa maluwalhating pamilya ng mga semiconductor device. Kung kukuha ka ng isang semiconductor plate, halimbawa germanium, at ipinakilala ang isang acceptor impurity sa kaliwang kalahati nito at isang donor impurity sa kanang kalahati, pagkatapos ay sa isang gilid makakakuha ka ng semiconductor ng type P, ayon sa pagkakabanggit, sa kabilang banda, type N. .Sa gitna ng kristal ay makukuha mo ang tinatawag na P-N junction, tulad ng ipinapakita sa Figure 1.

Ang parehong figure ay nagpapakita ng maginoo na graphic na pagtatalaga ng isang diode sa mga diagram: ang cathode terminal (negatibong elektrod) ay halos kapareho sa "-" sign. Mas madaling matandaan ang ganoong paraan.

Sa kabuuan, sa naturang kristal mayroong dalawang mga zone na may iba't ibang mga conductivity, kung saan lumabas ang dalawang output, kaya tinawag ang nagresultang aparato. diode, dahil ang prefix na “di” ay nangangahulugang dalawa.

Sa kasong ito, ang diode ay naging isang semiconductor, ngunit ang mga katulad na aparato ay kilala bago: halimbawa, sa panahon ng mga electronic tubes mayroong isang tube diode na tinatawag na kenotron. Ngayon ang mga naturang diode ay isang bagay ng kasaysayan, bagaman ang mga tagasunod ng "tube" na tunog ay naniniwala na sa isang tube amplifier kahit na ang anode boltahe rectifier ay dapat na batay sa tubo!

Figure 1. Diode structure at diode designation sa diagram

Sa junction ng semiconductors na may P at N conductivity, lumalabas ito P-N junction, na siyang batayan ng lahat ng mga aparatong semiconductor. Ngunit hindi tulad ng isang diode, na may isang paglipat lamang, mayroon silang dalawang P-N junctions, at, halimbawa, binubuo sila ng apat na junctions nang sabay-sabay.

P-N junction sa pahinga

Kahit na ang P-N junction, sa kasong ito, ang diode, ay hindi konektado kahit saan, ang mga kagiliw-giliw na pisikal na proseso ay nangyayari pa rin sa loob nito, na ipinapakita sa Figure 2.

Figure 2. Diode sa pamamahinga

Sa rehiyon ng N mayroong labis na mga electron, nagdadala ito ng negatibong singil, at sa rehiyon ng P ang singil ay positibo. Magkasama ang mga singil na ito ay bumubuo ng isang electric field. Dahil hindi katulad ng mga singil ay may posibilidad na maakit ang isa't isa, ang mga electron mula sa N zone ay tumagos sa positibong sisingilin na P zone, na pinupuno ang ilang mga butas. Bilang resulta ng naturang paggalaw, lumilitaw ang isang kasalukuyang, kahit na napakaliit (maraming nanoamperes), sa loob ng semiconductor.

Bilang resulta ng paggalaw na ito, ang density ng sangkap sa gilid ng P ay tumataas, ngunit hanggang sa isang tiyak na limitasyon. Ang mga particle ay karaniwang may posibilidad na kumakalat nang pantay-pantay sa buong volume ng isang substance, tulad ng amoy ng pabango na kumakalat sa buong silid (diffusion), kaya maaga o huli ang mga electron ay bumalik sa N zone.

Kung para sa karamihan ng mga mamimili ng kuryente ang direksyon ng kasalukuyang ay hindi mahalaga - ang ilaw na bombilya ay umiilaw, ang tile ay uminit, pagkatapos ay para sa isang diode ang direksyon ng kasalukuyang gumaganap ng isang malaking papel. Ang pangunahing pag-andar ng isang diode ay upang magsagawa ng kasalukuyang sa isang direksyon. Ito ang ari-arian na ibinibigay ng P-N junction.

I-on ang diode sa kabaligtaran

Kung ang pinagmumulan ng kuryente ay konektado sa isang semiconductor diode, tulad ng ipinapakita sa Figure 3, kung gayon walang kasalukuyang dadaan sa P-N junction.

Figure 3. Diode reverse connection

Tulad ng makikita sa figure, ang positibong poste ng pinagmumulan ng kuryente ay konektado sa lugar N, at ang negatibong poste ay konektado sa lugar P. Bilang resulta, ang mga electron mula sa rehiyon N ay sumugod sa positibong poste ng pinagmulan. Sa turn, ang mga positibong singil (butas) sa rehiyon ng P ay naaakit ng negatibong poste ng pinagmumulan ng kuryente. Samakatuwid, sa rehiyon ng P-N junction, tulad ng makikita sa figure, ang isang walang bisa ay nabuo, wala lamang upang magsagawa ng kasalukuyang, walang mga carrier ng singil.

Habang tumataas ang boltahe ng pinagmumulan ng kuryente, ang mga electron at butas ay lalong naaakit ng electric field ng baterya, habang sa rehiyon ng P-N junction ay may mas kaunting mga carrier ng singil. Samakatuwid, sa reverse switching, walang kasalukuyang dumadaloy sa diode. Sa ganitong mga kaso, kaugalian na sabihin iyon Ang semiconductor diode ay naka-lock ng reverse-voltage.

Ang pagtaas sa density ng bagay na malapit sa mga poste ng baterya ay humahantong sa paglitaw ng diffusion, - ang pagnanais para sa isang pare-parehong pamamahagi ng bagay sa buong volume. Ito ang nangyayari kapag nadiskonekta ang baterya.

Semiconductor Diode Reverse Current

Ito ay kung saan ang oras ay dumating upang alalahanin ang non-mainstream media na conventionally nakalimutan. Ang katotohanan ay kahit na sa saradong estado, ang isang maliit na kasalukuyang dumadaan sa diode, na tinatawag na reverse. Ito baligtarin ang kasalukuyang at nilikha ng mga menor de edad na carrier, na maaaring gumalaw nang eksakto sa parehong paraan tulad ng mga pangunahing, sa kabilang direksyon lamang. Naturally, ang naturang paggalaw ay nangyayari sa ilalim ng reverse boltahe. Ang reverse current ay kadalasang maliit, na dahil sa maliit na bilang ng minority carriers.

Habang tumataas ang temperatura ng kristal, tumataas ang bilang ng mga carrier ng minorya, na humahantong sa pagtaas ng reverse current, na maaaring humantong sa pagkasira ng junction ng P-N. Samakatuwid, ang mga operating temperatura para sa mga aparatong semiconductor - mga diode, transistors, microcircuits ay limitado. Upang maiwasan ang sobrang pag-init, ang mga makapangyarihang diode at transistor ay naka-install sa mga heat sink - mga radiator.

Ang pag-on sa diode sa pasulong na direksyon

Ipinapakita sa Figure 4.

Figure 4. Direktang koneksyon ng diode

Ngayon baguhin natin ang polarity ng pinagmulan: ikonekta ang minus sa lugar N (cathode), at ang plus sa lugar P (anode). Sa pagsasama na ito sa rehiyon ng N, ang mga electron ay itataboy mula sa negatibo ng baterya at lilipat patungo sa P-N junction. Sa rehiyon P, ang mga butas na may positibong charge ay itataboy mula sa positibong terminal ng baterya. Ang mga electron at butas ay nagmamadali patungo sa isa't isa.

Ang mga naka-charge na particle na may iba't ibang polarity ay nagtitipon malapit sa P-N junction, at isang electric field ang lumitaw sa pagitan nila. Samakatuwid, ang mga electron ay nagtagumpay sa P-N junction at patuloy na lumipat sa P zone. Sa kasong ito, ang ilan sa kanila ay muling pinagsama sa mga butas, ngunit karamihan sa kanila ay nagmamadali sa plus ng baterya; ang kasalukuyang Id ay dumadaloy sa diode.

Ang agos na ito ay tinatawag direktang kasalukuyang. Ito ay limitado sa pamamagitan ng teknikal na data ng diode, isang tiyak na pinakamataas na halaga. Kung lumampas ang halagang ito, may panganib ng pagkabigo ng diode. Dapat pansinin, gayunpaman, na ang direksyon ng pasulong na kasalukuyang sa figure ay tumutugma sa pangkalahatang tinatanggap na direksyon, kabaligtaran sa paggalaw ng mga electron.

Masasabi rin na sa pasulong na direksyon ng paglipat sa, ang electrical resistance ng diode ay medyo maliit. Kapag naka-on sa reverse, ang paglaban na ito ay magiging maraming beses na mas malaki; walang kasalukuyang dumadaloy sa semiconductor diode (hindi gaanong mahalaga ang reverse current ay hindi isinasaalang-alang dito). Mula sa lahat ng nasa itaas, maaari nating tapusin na ang diode ay kumikilos tulad ng isang ordinaryong mekanikal na balbula: lumiko sa isang direksyon - dumadaloy ang tubig, lumiko sa isa pa - tumigil ang daloy. Para sa ari-arian na ito natanggap ng diode ang pangalan gate ng semiconductor.

Upang maunawaan nang detalyado ang lahat ng mga kakayahan at katangian ng isang semiconductor diode, dapat mong pamilyar sa katangian ng volt-ampere. Magandang ideya din na matutunan ang tungkol sa iba't ibang disenyo ng diode at mga katangian ng dalas, mga pakinabang at disadvantages. Tatalakayin ito sa susunod na artikulo.