Zbirke

Vrste dioda: različite vrste dioda

Vrste dioda: različite vrste dioda

Poluvodička dioda je široko korištena elektronička komponenta koja se danas nalazi u mnogim dizajnom elektroničkih sklopova.

Iako postoji mnogo različitih vrsta dioda koje koriste istu osnovnu strukturu područja materijala p-tipa koji se susreće s područjem materijala tipa n, različiti tipovi su optimizirani da pruže različite karakteristike koje se mogu koristiti na razne načine u mnogi dizajni elektroničkih sklopova.

Bez obzira na vrstu diode, osnovna ideja diode važna je u današnjoj elektroničkoj industriji, bilo da se koristi za proizvodnju komercijalne ili industrijske opreme, hobiju ili nekome tko studira elektroniku.

Diode se koriste u raznim različitim područjima. Mogu biti za jednostavno ispravljanje signala; mogu se koristiti kao diode snage za ispravljanje snage, otkrivanje signala, razne oblike RF dizajna, generiranje svjetla, lasersko generiranje svjetla, otkrivanje svjetla i još mnogo toga.

Diode također mogu imati mnoštvo različitih paketa: diode za površinski ugradnju, diode s normalnim žičanim vodstvom, a neke diode snage čak mogu imati mogućnost pričvršćivanja vijcima na hladnjak. Diode dolaze u svim oblicima i veličinama.

Povijest poluvodičke diode

Prve diode koje su se koristile otkrivene su još početkom 1900-ih kada je tehnologija bežične telefonije bila u povojima. Cat's Whisker bila je jedna od prvih vrsta dioda koja se koristila. Sastojalo se od vrlo tankog komada žice (samog mačjeg brka) koji se mogao staviti na komad poluprovodničkog materijala (obično mineralni kristal) kako bi se dobio dio diode u obliku točke. To se široko koristilo do sredine do kasnih 1920-ih kada je termionska tehnologija ili tehnologija ventila postala dovoljno jeftina da se može široko koristiti za radio aparate.

Otprilike u vrijeme Drugog svjetskog rata, nove diode su bile potrebne za radarske setove koji su se razvijali. Poluvodičke diode pružale su jednu mogućnost, jer je njihova veličina značila da mogu bolje raditi na frekvencijama potrebnim za radar.

Simbol diodnog kruga

Kao i sve elektroničke komponente, diode imaju simbol kruga koji se koristi u shemama elektroničkih sklopova. Osnovni simbol kruga za diodu sastoji se od trokuta čija točka dodiruje kratku crtu okomitu na žicu na shemi sklopa.

Ponekad su trokut, pa čak i crta, samo prikazani u obrisima, dok su u ostalim slučajevima prikazani kao ispunjeni crni oblici.

Ponekad se simbol diodnog kruga prikazuje samo kao obris i bez ispunjenih oblika. Oblik obrisa je jednako prihvatljiv.

Postoji mnogo različitih vrsta dioda, a neki koriste simbole kruga koji su malo modificirani u odnosu na osnovni simbol diode kako bi ukazali na njihovu funkciju: Schottky dioda, varaktorska dioda i brojni drugi spadaju u ovu kategoriju.

Uređaji za površinski nosač ili olovni

Diode dolaze u svim oblicima i veličinama. Tradicionalno su se mnoge od ovih elektroničkih komponenata nalazile u maloj staklenoj cijevi koja je inkapsulirala stvarnu poluvodičku diodu. Sada se diode nalaze u čitavom nizu različitih pakiranja.

Još uvijek postoje olovni paketi, a staklene kapsulirane diode još uvijek postoje, ali ima i mnogo plastičnih pakiranja. Oni se mogu razlikovati u veličini ovisno o potrebnom rasipanju snage.

Uz mnogo PCB-ovih sklopova koji koriste tehnologiju površinskog montiranja, na raspolaganju je čitav niz dioda kao komponenata za površinski montiranje, SMD dioda. Postoje mnogi standardni paketi za SMD diode, uključujući paket SOT-23 koji se koristi za mnoge male diskretne diode. Koriste se samo dva od tri dostupna klina, što omogućava pravilno usmjeravanje diode.

Kako su ove SMD diode male, nema mjesta za uključivanje punog broja dijela na diodu, a koristi se kratki oblik kako bi se omogućilo njihovo razlikovanje.

Iako se većina PCB-a koristi tehnologijom površinskog montiranja, postoje i druga područja u industriji elektronike koja trebaju diode s mnogo većim strujnim mogućnostima. Te se diode mogu nalaziti u paketima koji se pričvršćuju u hladnjake.

Vrste dioda

Postoji mnoštvo različitih vrsta dioda koje se proizvode i koriste u različitim dizajnom elektroničkih sklopova, RF dizajnom, a često i digitalnim dizajnom. Svaka vrsta ima različita svojstva i to ih čini pogodnima za različite krugove.

  • Natrag dioda: Ova vrsta diode se ponekad naziva i stražnja dioda. Iako se ne koristi široko, to je oblik PN spojne diode koji je u svom radu vrlo sličan tunel diodi. Pronalazi nekoliko specijalističkih primjena u kojima se mogu koristiti njegova određena svojstva, obično na mikrovalnim frekvencijama.

    Unazadnja dioda je u osnovi oblik tunel diode gdje je jedna strana spoja manje dopirana od druge.


  • BARITT dioda: Ovaj oblik diode ime je dobio po riječi dioda Barrier Injection Transit Time. Koristi se u primjenama u mikrovalnim pećnicama i ima mnogo sličnosti sa široko korištenom IMPATT diodom.


  • Gunnova dioda: Iako nije dioda u obliku PN spoja, ovaj tip diode je poluvodički uređaj koji ima dva terminala. Općenito se koristi za generiranje mikrovalnih signala i koristio se u mnogim RF izvedbama kao jednostavan i učinkovit oblik mikrovalnog generatora.

    Gunnove diode poznate su i kao uređaji s prenesenim elektronima ili TED. Iako se naziva diodom, ova elektronička komponenta nema PN spoj i tehnički nije dioda u normalnom smislu načina na koji se koristi u poluvodičkoj tehnologiji. Umjesto toga uređaj koristi efekt poznat kao Gunnov efekt (nazvan po otkrivaču J B Gunnu).

    Iako se Gunnova dioda obično koristi za generiranje mikrovalnih RF signala, ova elektronička komponenta može se koristiti i za pojačalo u onome što se ponekad naziva pojačano prijenosno elektronsko pojačalo ili TEA.


  • Mačji brčić: Kao što je već spomenuto, ovaj tip dioda bio je najraniji tip koji je široko prihvaćen. Sastojala se od male žice postavljene na komadić mineralnog kristala. To je stvorilo malu točkovnu kontaktnu diodu, koja je, iako nepouzdana, bila dovoljno dobra da omogući slušanje radio prijenosa kada se koristi u "kristalnom setu".

    Iako Cat's Whisker detektori nisu bili posebno pouzdani, oni su bili prvi oblik poluvodičkih dioda i ukazivali su na put do kasnijih dioda. a LED princip je čak primijetio H J Round 1908. na jednom od njih.

  • IMPATT dioda: Mikrovalna dioda IMPATT dioda ili IMPact ionisation Avalanche ionisation Transit Time koristi se u nekim RF izvedbama gdje je potreban jednostavan generator za mikrovalne signale.

    Diodna tehnologija IMPATT danas se ne koristi toliko često, ali ova elektronička komponenta može generirati signale tipično s oko 3 i 100 GHz ili više. Jedna od glavnih prednosti ove mikrovalne diode je relativno velika snaga (često deset vata i više) koja je mnogo veća od mnogih drugih oblika mikrovalne diode. Ima mnogo veći izlaz od Gunnove diode.


  • Laserska dioda: Ova vrsta diode razlikuje se od obične diode koja emitira svjetlost po tome što proizvodi lasersku (koherentnu) svjetlost. Te se elektroničke komponente koriste u mnogim aplikacijama, uključujući CD i DVD pogone. Iako su mnogo jeftinije od ostalih oblika laserskih generatora, ove su diode skuplje od običnih LED dioda.
  • Diode koje emitiraju svjetlost: Dioda ili LED koja emitira svjetlost jedna je od najpopularnijih vrsta dioda. Kada se naprijed pristrarava struja koja prolazi kroz spoj, stvara se svjetlost. Izvorna boja za ove diode bila je crvena, ali danas je dostupna većina boja. To se postiže korištenjem različitih smjesa poluvodiča s obje strane PN spoja.


  • Fotodioda: Kad svjetlost udari u PN spoj, može stvoriti elektrone i rupe, uzrokujući protok struje. Kao rezultat toga moguće je koristiti poluvodiče za otkrivanje svjetlosti. Ove se vrste dioda također mogu koristiti za proizvodnju električne energije. Za neke programe PIN diode vrlo dobro rade kao fotodetektori.


  • PIN dioda: Ovaj diodni tip ima područja silicija P-tipa i N-tipa, ali između njih postoji područje unutarnjeg poluvodiča (tj. Nema dopinga). To povećava veličinu onoga što se naziva regijom iscrpljivanja. Ova vrsta dioda koristi se u brojnim primjenama, uključujući radio frekvencijske prekidače i kao fotodiode.


  • Točkasta kontaktna dioda: Ova vrsta diode djeluje na isti način kao i jednostavna dioda s PN spojem, ali konstrukcija je puno lakša. Sastoje se od dijela poluvodiča n-tipa, na koji je postavljena oštra tačka određene vrste metalne žice (metal III skupine za kemičare). Dio metala migrira u poluvodič i stvara PN spoj.

    Te diode imaju vrlo nisku razinu kapacitivnosti i idealne su za mnoge radiofrekvencijske (RF) aplikacije. Također imaju prednost što su vrlo jeftini u proizvodnji, iako se njihove performanse ne ponavljaju posebno.

  • PN spoj: Standardni PN spoj može se smatrati normalnim ili standardnim tipom diode koja se danas koristi. Ova je elektronička komponenta ugrađena u mnoge dizajne elektroničkih sklopova, a koristi se i u mnogim izvedbama RF krugova. Te se diode mogu isporučiti kao male vrste signala za upotrebu u radio frekvencijama ili u drugim primjenama slabe struje, ili pak druge vrste mogu biti jake i visoke napone koje se mogu koristiti za napajanje.


  • Schottky diode: Ova vrsta dioda ima niži pad napona prema naprijed od običnih silicijskih PN spojnih dioda. Pri slaboj struji pad može biti negdje između 0,15 i 0,4 volta, za razliku od 0,6 volta za silicijsku diodu.

    Da bi se postigle ove performanse, oni su konstruirani na drugačiji način od normalnih dioda koje imaju kontakt metal s poluvodičem. Široko se koriste kao stezne diode i u RF izvedbama, često kao detektori signala. Također se koriste kao diode za napajanje za ispravljanje izmjeničnog napajanja u izvorima napajanja i slično. Manji gubici uzrokovani manjim padom značajni su za poboljšanje učinkovitosti.


  • Dioda za oporavak koraka: Oblik mikrovalne diode koji se koristi za generiranje i oblikovanje impulsa na vrlo visokim frekvencijama. Te se diode za svoj rad oslanjaju na karakteristike vrlo brzog isključivanja diode.


  • TRAPATT dioda: Ova vrsta diode ima mnogo sličnosti s IMPATT-om i zapravo pripada istoj obitelji. Nudi nižu buku, ali ne doseže tako visoke frekvencije.


  • Tunel dioda: Iako se danas nije široko koristila, tunelska dioda koristila se za primjene u mikrovalnim pećnicama gdje su njene performanse premašivale performanse ostalih današnjih uređaja.
  • Varicap ili varaktorske diode: Ova vrsta dioda koristi se u radiofrekvencijskim (RF) aplikacijama. Dioda ima obrnuto prednaponavanje i na taj način struja ne prolazi preko spoja. Međutim, širina sloja osiromašenja varira ovisno o količini pristranosti koja se na njega postavlja.

    Dioda se može smatrati dvjema pločama kondenzatora sa slojem osiromašenja između njih. Kako se kapacitivnost razlikuje ovisno o širini sloja iscrpljivanja, a to se može mijenjati promjenom obrnutog prednapona na diodi, moguće je kontrolirati kapacitet diode.


  • Zener dioda / referentna napon dioda: Zener dioda je vrlo korisna vrsta diode. Radi se pod obrnutim prednaponom i kada se postigne određeni napon, on se kvari. Ako je struja ograničena kroz otpornik, to omogućuje stvaranje stabilnog napona. Stoga se ovaj tip diode široko koristi za osiguravanje referentnog napona u reguliranim izvorima napajanja.


Postoji vrlo mnogo različitih vrsta dioda, od kojih svaka odgovara svojoj primjeni. Ne samo da se tehnologija razlikuje između različitih vrsta dioda, već se mogu sadržavati i u različitim pakiranjima: neke mogu biti olovne, a druge se mogu pričvrstiti na hladnjake, a s količinom PCB-a koji koristi automatizirane proizvodne tehnike, diode za površinski montiranje sada se koristi u ogromnim količinama.


Gledaj video: Ispitivanje ispravnosti tranzistora (Siječanj 2022).