диод
Диод, (на английски: Diode), сред електронните компоненти, устройствата с два електрода позволяват на тока да тече само в една посока и много от тях използват функции за изправяне. Varicap диодите (Varicap диоди) се използват като електронни регулируеми кондензатори. Текущата насоченост на повечето диоди често се нарича"изправяне" функция. Най-често срещаната функция на диода е да позволява ток само в една посока (наречено отклонение напред) и обратно (наречено обратно отклонение). Следователно диодът може да се счита за електронна версия на възвратния клапан.
Ранен вакуумен електронен диод; това е електронно устройство, което провежда ток в една посока. Вътре в полупроводниковия диод има PN преход и два изводи. Електронните устройства имат еднопосочна токова проводимост в зависимост от посоката на приложеното напрежение. Като цяло, кристалният диод е интерфейс на pn преход, образуван чрез синтероване на полупроводник p-тип и полупроводник от n-тип. От двете страни на интерфейса се образува слой с пространствен заряд, за да образува самостоятелно изградено електрическо поле. Когато приложеното напрежение е равно на нула, дифузионният ток е равен на тока на дрейф, причинен от самостоятелно изграденото електрическо поле, което се дължи на разликата в концентрацията на носителя от двете страни на pn прехода и е в електрическо равновесие състояние. Състоянието също е диодната характеристика при нормално състояние.
Ранните диоди включват"Cat's Whisker Crystals" и вакуумни тръби (наречени"Термионни клапани" в Обединеното кралство). Повечето от най-често срещаните диоди в момента използват полупроводникови материали, като силиций или германий.
Характеристика
просто
Когато е приложено напрежението напред, напрежението напред е много малко в началото на правата характеристика, което не е достатъчно за преодоляване на блокиращия ефект на електрическото поле в PN прехода. Предният ток е почти нулев. Този сегмент се нарича мъртва зона. Правото напрежение, което не включва диода, се нарича напрежение на мъртвата зона. Когато напрежението в права посока е по-голямо от напрежението в мъртвата зона, електрическото поле в PN прехода се преодолява, диодът се включва и токът бързо нараства с увеличаване на напрежението. В текущия диапазон на нормална употреба крайното напрежение на диода остава почти постоянно по време на периода на проводимост. Това напрежение се нарича предно напрежение на диода. Когато напрежението в посока на диода надвиши определена стойност, вътрешното електрическо поле бързо отслабва, характерният ток се увеличава бързо и диодът провежда проводимост. Нарича се прагово напрежение или прагово напрежение, силиконовата тръба е около 0,5V, а фистулата е около 0,1V. Спадът на напрежението напред на силициевия диод е около 0,6~0,8V, а предният спад на напрежението на германиевия диод е около 0,2~0,3V.
напротив
Когато приложеното обратно напрежение не надвишава определен диапазон, токът през диода е обратният ток, образуван от дрейфуващото движение на миноритарните носители. Тъй като обратният ток е много малък, диодът е в изключено състояние. Този обратен ток се нарича също обратен ток на насищане или ток на утечка, а обратният ток на насищане на диода се влияе силно от температурата. Като цяло обратният ток на силициевата тръба е много по-малък от този на танталова тръба. Обратният ток на насищане на силициевата тръба с ниска мощност е около nA, а тръбата с ниска мощност е около μA. Когато температурата се повиши, полупроводникът се възбужда термично, броят на миноритарните носители се увеличава, а обратният ток на насищане също се увеличава.
съборят се
Когато приложеното обратно напрежение надвиши определена стойност, обратният ток внезапно се увеличава. Това явление се нарича електрически повред. Праговото напрежение, което причинява електрически пробив, се нарича обратно напрежение на пробив на диода. Диодът губи еднопосочна проводимост по време на електрически пробив. Ако диодът не се прегрее поради електрическа повреда, еднопосочната проводимост може да не се повреди трайно. След премахване на напрежението производителността все още ще се възстанови, в противен случай диодът ще бъде повреден. Следователно, обратното напрежение, приложено към диода, трябва да се предотврати да бъде твърде високо.
Диодът е устройство с два извода с еднопосочна проводимост. Има електронен диод и кристален диод. Тъй като загубата на топлина на нишката е по-ниска от тази на кристалния диод, диоди рядко се виждат. Той е по-често срещан и често използван. Това е кристален диод. Диодите, характеристиките на еднопосочната проводимост на полупроводниковите диоди, се използват в почти всички електронни схеми и играят важна роля в много схеми. Това е едно от най-ранните полупроводникови устройства и приложенията му също са много обширни.
Спад на напрежението на диодната тръба: силициевият диод (несветещ тип) има спад на напрежението напред от 0,7V, а ксенонова тръба има спад на напрежението в предната тръба от 0,3V. Предният спад на напрежението на светодиода ще варира при различните цветове на осветлението. Има основно три цвята. Специфичните референтни стойности за спада на напрежението са, както следва: спадът на напрежението на червения светодиод е 2,0-2,2V, спадът на напрежението на жълтия светодиод е 1,8-2,0V, а спадът на напрежението на зеления светодиод е 3,0-3,2V. Номиналният ток при излъчване на светлина е приблизително 20 mA.
Напрежението и токът на диода не са линейни, така че когато различни диоди са свързани паралелно, трябва да се свърже резистор.
Характерна крива
Подобно на PN прехода, диодът има еднопосочна проводимост. Типична диодна волтаметрия
Характеристична крива (фигура). Когато към диода се приложи право напрежение, когато стойността на напрежението е малка, токът е много малък; когато напрежението надвиши 0,6V, токът започва да нараства експоненциално, което обикновено се нарича включено напрежение на диода; когато напрежението достигне около 0,7V, диодът В напълно проводимо състояние, това обикновено се нарича напрежение при включване на диода, както е показано със символа UD.
За германиеви диоди напрежението при включване е 0,2V, а напрежението при включване UD е около 0,3V. Към диода се прилага обратно напрежение и когато стойността на напрежението е малка, токът е много малък, а текущата стойност е обратният ток на насищане IS. Когато обратното напрежение надвиши определена стойност, токът започва да се увеличава рязко, което се нарича обратен пробив. Това напрежение се нарича обратно напрежение на пробив на диода и се представя със символа UBR. Стойността на UBR на напрежението на пробив на различните видове диоди варира значително, от десетки волта до хиляди волта.
