Диоди

ТАЗИ СТАТИЯ НЕ Е МОЯ

Диод е полупроводников елемент с два електрода, който има различна проводимост в зависимост от посоката на електрическия ток, т.е. позволява протичане на ток само в едната посока. Диодът може да се разглежда като вентил за електрически ток, като действието му се дължи на физическите процеси, протичащи при прилагането на напрежение върху него. Някои разновидности на полупроводниковите диоди служат и за други цели.

Двата електрода (двата извода) на диода се наричат анод и катод. За да пропуска диодът ток, трябва анодът да се свърже с положителния полюс на напрежение на източник на ток, а катодът — с отрицателния полюс.


Ранните диоди включват "детекторни кристали" и електровакуумни лампи (лампови диоди, термоемисионни диоди). Днес диодите обикновено са направени от свръхчистиполупроводникови материали като силиций и германий, в които е създаден P-N преход.

Полупроводникови диоди

Различни полупроводникови диоди


Модерните полупроводникови диоди са направени предимно от силиций,към който са добавени примеси за създаване на полупроводников P-N преход. В един p-n диод, електрическият ток може да тече от p-частта (анода) към n-частта (катода), но не и в обратната посока.


Диодите могат да бъдат класифицирани и според техническите им характеристики: в зависимост от конструкцията, от използвания материал, работната честота и според разсейваната мощност.


Според техническите характеристики

В зависимост от конструкцията

·         точкови

·         плоскостни

Според материала от който са направени

·         силициеви

·         германиеви

·         селенови

·         галиево-арсенидни

В зависимост от работната честота

·         Нискочестотни (НЧ)

·         Средночестотни([СЧ])

·         Високочестотни (ВЧ)

·         Свръхвисокочестотни (СВЧ)

В зависимост от разсейваната мощност

·         маломощни (максимален допустим ток в права посока до 0,3 А)

·         средномощни (0,3÷3 А)

·         мощни (над 3 A )

Тиристор - управляем електронен ключ

Според предназначението

В практиката диодите се класифицират основно според предназначението им:

·         Графични означения на някои видове диоди

·        

Изправителен диод (Общо означение)

Ценеров диод

Шотки диод

Тунелен диод

Светодиод

Фотодиод

Варикап

Тиристор

· Изправителни диоди - служат за преобразуване на променлив ток в постоянен - пропускат ток само в едната посока (вентилен ефект). Работят при ниски честоти (най-често между 50 и 60 херца), тъй като с нарастване на честотата се наблюдава увеличение на капацитивните токове и диодите губят изправителните си свойства. Най-често се изготвят от силиций, поради високите пробивни напрежения (1000 - 1600V). Имат голям брой специфични приложения в електронните схеми и се използват като основни елементи в изправителите,чиято основна функция е преобразуване на променливото напрежение от мрежата в постоянно.


· Тунелни диоди - разновидност на полупроводниковите диоди. Действието им се основава на явлението "тунелен ефект". Използват се в някои схеми на електронни генератори.


· Ценерови диоди (стабилитрони, опорни диоди): Използват се в "обратно" свързване (минусът към анода, плюсът - към катода). При тях се получава обратим пробив на p-n преход. Служат за стабилизиране на напрежението.


· Варикапи: Променят капацитета си при различни напрежения при обратно свързване. Служат за променливи кондензатори, настройвани чрез променяне на подаваното напрежение към тях.


· Светодиоди: Излъчват светлина при право свързване. Използват се за светлинна индикация, LED дисплеи и други.


· Фотодиоди: Запушеният преход се отпушва при облъчване със светлина. Използват се за преобразуване на светлинна енергия в електрическа. Виж Фотоклетка.


· Диод на Шотки: Диод с по-голямо бързодействие от обикновените изправителни диоди. Използват се главно в интегралните схеми.


· Тиристори: използват се за електрически превключватели в схеми с високо напрежение.


· Лазерен диод е лазер, в който активната среда е полупроводник подобен на използвания при светодиодите.






Амплитудна демодулация


Най-ранната употреба на диодите е за демодулация на амплитудно модулиран радиосигнал (AM). Сигналът се състои от редуващи се положителни и отрицателни пикове на волтажа, чиято амплитуда е пропорционална на изходния аудиосигнал. Диодът изправя радиосигнала до аудиосигнал, който се филтрира за отстраняване на атмосферния шум и се подава на усилвател, който генерира звукови вълни.


Преобразуване на електричество


От диодите могат да се конструират токоизправители, които преобразуват променлив ток в постоянен ток. Типичен пример са автомобилните алтернатори, при които диодите стават по-ефективна алтернатива на традиционното динамо (електротехника).


Защита от свръхнапрежение


Диодите често се използват за предпазване на чувствителни електронни устройства от опасни свръхнапрежения. Обикновено те са непроводими в нормални условия, а при свръхнапрежение стават проводими.


Логически елементи


Диодите, в съчетание с други компоненти, могат да образуват логически елементи.


Измерване на температура


Диодите могат да се използват за измерване на температура, тъй като свойствата им зависят от нея.


Индикация


Светодиодите масово се използват при различни устройства, за да индикират дадено състояние. Примерно в много автомобили има светодиоди на видно място, за да индикират наличието на аларми. В техниката се използват светодиоди, за да индикират, че има налично захранване към даден уред.