تبلیغات
آموزش الكترونیك - دیود
دوشنبه 9 خرداد 1390  23:10
نوع مطلب: (الكترونیك ،) توسط: محمد آزاد

دیودها قطعاتی با دوپایه می باشند که نسبت به عبور جریان در یک سمت مقاومت کمی نشان داده ولی وقاومت آن ها نسبت به عبور جریان در سمت مخالف بسیار بیالا است. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی، به آن دریچه هم اطلاق شود. دلیل ویژگی مذکور را در BJT مطالعه بفرمایید.

از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌سازد که با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آن را آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید "ولتاژ آستانه" یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت می‌باشد. اما هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌کنید (+ به کاتد و - به آند) جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به "جریان نشتی" موسوم است. جریان مذوکور در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌باشد که به طور معمول در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرف نظر است و تأثیری در رفتار سایر المانهای مدار نمی گذارد. اما نکته مهم آن که تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژمعکوس بیش از آن شود دیوید می‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌دهد. به این ولتاژ آستانه شکست گفته می‌شود.

 وقتی دیود در حال هدایت باشد ولتاژ اندکی بر روی آن افت می کند. این ولتاژ "افت ولتاژ در بایاس مستقیم" نامیده می شود و مقادیر معمول آن برای دیودهای ژرمانیوم و سیلیکون متفاوت است که در جدول 1-1 ذکر شده است.

دسته بندی دیود ها

در دسته بندی اصلی، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می‌کنند، دیودهای سیگنال که برای آشکار سازی در رادیو بکار می‌روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می‌دهند، دیودهای یکسوکننده (Rectifiers) که برای یکسوسازی جریانهای متناوب بکاربرده می‌شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالآخره دیودهای زنر(Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می‌شود. برای شناسایی قسمت +و-دیود از اهم متر استفاده میشود که باتوجه به عقربه ی اهم متر میتوان این شناسایی را انجام داد.
دیودهای سیگنال

این نوع از انواع دیودها برای پردازش سیگنالهای ضعیف (معمولا رادیویی) و کم جریان تا حداکثر حدود 100mA کاربرد دارند. معروفترین و پر استفاده ترین آنها که ممکن است با آن آشنا باشید دیود 1N4148 است که از سیلیکون ساخته شده است و ولتاژ شکست مستقیم آن 0.7 ولت است. اما برخی از دیود های سیگنال از ژرمانیم هم ساخته می شوند ، مانند OA90 که ولتاژ شکست مستقیم پایینتری دارد. به همین دلیل از این نوع دیود بیشتر برای آشکار سازی امواج مدوله شده رادیویی استفاده می شود. بصورت یک قانون کلی هنگامی که ولتاژ شکست مستقیم دیود خیلی مهم نباشد ، از دیودهای سیلیکون استفاده می شود. دلیل آن مقاومت بهتر آنها در مقابل حرارت محیط یا حرارت هنگام لحیم کاری و نیز مقاومت الکتریکی کمتر در ولتاژ مستقیم است. همچنین دیود های سیلیکونی سیگنال معمولا در ولتاژ معکوس جریان نشتی بسیار کمتری نسبت به نوع ژرمانیم دارند. از کاربرد دیگری که برای دیودهای سیگنال وجود دارد می توان به استفاده از آنها برای حفاظت مدار هنگامی که رله در یک مدار الکترونیکی قرار دارد نام برد.
دیودهای زنر

از این دیودها برای تثبیت ولتاژ استفاده می شود. این نوع از دیود ها برای شکسته شدن با اطمینان در ولتاژ معکوس ساخته شده اند ، بنابراین بدون ترس می توان آنها را در جهت معکوس بایاس کرد و از آنها برای تثبیت ولتاژ استفاده نمود.
دیود های یکسوساز

دیود های یکسوساز عموما در مدارهای جریان متناوب بکار برده می شوند تا با کمک آنها بتوان جریان متناوب (AC) را به مستقیم (DC) تبدیل کرد. این عملیات یکسوسازی یا Rectification نامیده می شود. از مشهورترین این دیودها می توان به انواع دیودهای 1N400x و یا 1N540x اشاره کرد که دارای ولتاژ کاری بین 50 تا بیش از 1000 ولت هستند و می توانند جریان های بالا را یکسو کنند. دیودهای یکسوساز معمولآ از سیلیکون ساخته می شوند و ولتاژ بایاس مستقیم آنها حدود 0.7 ولت می باشد.

انواع دیود
دیود تونلی

دیود تونلی یک قطعه پیوندی p-n است که بر اساس تونل زنی مکانیک کوانتومی الکترونها از درون سد پتانسیل پیوند عمل می‌کند. چگونگی تونل زنی برای جریان معکوس در اصل اثر زنر است ، هر چند مقدار اندکی گرایش معکوس برای شروع آن در دیودهای تونلی لازم است. نمودار جریان- ولتاژ این دیود نشاندهنده یك خاصیت بسیار جالب آن ، بنام مقاومت منفی می باشد. مقاومت منفی دیود تونل را می‌توان برای کلید زنی ، نوسان ، تقویت و سایر عملیات مداری مورد استفاده قرار داد. این حوزه وسیع کاربردی همراه با این واقعیت که فرایند تونل زنی تاخیر زمانی رانش و نفوذ را ندارد ، دیود تونلی را یک انتخاب طبیعی برای مدارهای بسیار سریع ساخته است.
دیودهای نور گسل

در دیودی که بایاس مستقیم دارد ، الکترونهای نوار رسانش از پیوندگاه عبور کرده و به داخل حفره‌ها می‌افتند. این الکترونها به هنگام صعود به نوار رسانش انرژی دریافت کرده بودند که به هنگام برگشت به نوار ظرفیت انرژی دریافتی را مجددا تابش می‌کنند. در دیودهای یکسوساز این انرژی به صورت گرما پس داده می‌شود ، ولی دیودهای نور گسل LED این انرژی را به صورت فوتون تابش می‌کنند.
فوتودیودها

انرژی گرمایی باعث تولید حامل‌های اقلیتی‌ در دیود می‌گردد. با افزایش دما جریان دیود در بایاس معکوس افزایش می‌یابد. انرژی نوری هم همانند انرژی گرمایی باعث بوجود آمدن حاملهای اقلیتی ‌می‌گردد. کارخانه‌های سازنده با تعبیه روزنه‌ای کوچک برای تابش نور به پیوندگاه دیودهایی را می‌سازند که فوتودیود نامیده می‌شوند. وقتی نور خارجی به پیوندگاه یک فوتودیود که بایس مستقیم دارد فرود آید ، زوجهای الکترون _ حفره در داخل لایه تهی بوجود می‌آیند. هرچه نور شدیدتر باشد ، مقدار حاملهای اقلیتی ‌نوری افزایش یافته ، در نتیجه جریان معکوس بزرگتر می‌شود. به ‌این دلیل فوتودیودها را آشکارسازهای نوری گویند.


دیود سوئیچ

نوعی دیود است که مخصوص مدارهای سوئیچ و دیجیتال ساخته شده است.زمان روشن و خاموش شدن این دیود بسیار سریع تر از دیود های معمولی اتفاق می افتد.
دیود شاتکی

دیود شاتکی یک وسیله تک ‌قطبی است که در آن به جای استفاده ‌از دو نوع نیمه ‌هادی p و n متصل به هم ، معمولا از یک نوع نیم ‌هادی سیلیسیم نوع n با یک اتصال فلزی مانند طلا – نقره یا پلاتین استفاده می‌شود. در هر دو ماده ‌الکترون حامل اکثریت را تشکیل می‌دهد. وقتی که دو ماده به هم متصل می‌شوند، الکترونها در ماده سیلیسیم نوع n فورا به داخل فلز نفوذ می‌کنند و یک جریان سنگینی از بارهای اکثریت بوجود می‌آید. دیود شاتکی لایه تهی ذخیره بار ندارد. کاربرد این دیود در فرکانس‌های خیلی بالاست.
دیود خازنی

دیودی است که در حالت معکوس به کار گرفته می شود و از ظرفیت خازنی میان اتصال Nو Pاستفاده می شود.بدین صورت که با تغییر ولتاژ معکوس دو سر ان سطح منطقه تخلیه تغییر کرده و در نتیجه ظرفیت خازنی تغییر میکند.در واقع می توان گفت که دیود خازنی یک خازن متغییر است. دیود های خازنی به نام های دیگر از قبیل خازن با کنترل ولتاژ ویا ورکتور نیز معروف است.
پین دیود

این دیود در فرکانس های پائین همچون دیود های معمولی کار می کنند اما در فرکانس های بالا (بیش از یک مگا هرتز) همانند یک مقاومت عمل می کند و با تغییر جریانی که از ان می گذرد می توان اندازه مقاومت را کنترل نمود.
دیود کریستور

در این دیود با افزایش ولتاژ جریان نیز تا حدودی افزایش یافته و بعد ثابت می ماند. بنا براین از این دیود می توان به عنوان منبع جریان ثابت استفاده کرد.


  • آخرین ویرایش:-
نظرات()   
   
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.