Zbirke

Vrste diod: različne vrste diod

Vrste diod: različne vrste diod

Polprevodniška dioda je široko uporabljena elektronska komponenta, ki jo danes najdemo v številnih zasnovah elektronskih vezij.

Čeprav obstaja veliko različnih vrst diod, ki uporabljajo enako osnovno strukturo območja materiala p-tipa, ki ustreza območju materiala tipa n, so različne vrste optimizirane tako, da zagotavljajo različne značilnosti, ki jih je mogoče uporabiti na različne načine v veliko modelov elektronskih vezij.

Ne glede na vrsto diode je osnovna ideja diode danes pomembna v elektronski industriji, ne glede na to, ali jo uporabljamo za proizvodnjo komercialne ali industrijske opreme, za hobi ali za študente elektronike.

Diode se uporabljajo na različnih področjih. Lahko so za preprosto odpravo signala; lahko se uporabljajo kot močnostne diode za usmerjanje moči, zaznavanje signala, različne oblike RF zasnove, generiranje svetlobe, lasersko generiranje svetlobe, zaznavanje svetlobe in še veliko več.

Diode imajo lahko tudi različne pakete: diode za površinsko vgradnjo, diode z običajnimi žičnimi vodili in nekatere močnostne diode imajo lahko celo možnost pritrditve na hladilnik. Diode so v vseh oblikah in velikostih.

Zgodovina polprevodniške diode

Prve uporabljene diode so bile odkrite v zgodnjih 1900-ih, ko je bila tehnologija brezžičnega omrežja v povojih. Cat's Whisker je bila ena izmed prvih vrst diod, ki so jo uporabili. Sestavljen je bil iz zelo tankega kosa žice (samega mačjega brčka), ki ga je bilo mogoče položiti na kos polprevodniškega materiala (običajno mineralni kristal), da je bil določen tip točkovnega stika diode. To se je pogosto uporabljalo do sredine do poznih dvajsetih let 20. stoletja, ko je termionska tehnologija ali tehnologija ventilov postala dovolj poceni, da se je lahko pogosto uporabljala za radijske sprejemnike.

Približno v času druge svetovne vojne so bile potrebne nove diode za radarske komplete, ki so se razvijali. Polprevodniške diode so imele eno možnost, saj je njihova velikost pomenila, da so lahko bolje delovale na frekvencah, potrebnih za radar.

Simbol diodnega vezja

Kot vse elektronske komponente imajo tudi diode simbol vezja, ki se uporablja v diagramih elektronskih vezij. Osnovni simbol vezja za diodo je trikotnik, katerega točka se dotika kratke črte pravokotno na žico na vezju.

Včasih sta trikotnik in celo črta prikazana le v orisu, medtem ko sta v obliki črnih oblik.

Včasih je simbol diodnega vezja prikazan le kot oris in brez izpolnjenih oblik. Oblika oblike je enako sprejemljiva.

Obstaja veliko različnih vrst diod, nekateri pa uporabljajo simbole vezja, ki so nekoliko spremenjeni od osnovnega simbola diode, da označijo njihovo funkcijo: Schottky dioda, varactor dioda in številni drugi spadajo v to kategorijo.

Naprave za površinsko pritrditev ali osvinčene

Diode so v vseh oblikah in velikostih. Tradicionalno je bilo veliko teh elektronskih komponent v majhni stekleni cevki, ki je zajemala dejansko polprevodniško diodo. Zdaj so diode v različnih pakiranjih.

Še vedno obstajajo svinčeni paketi in steklene kapsulirane diode še vedno obstajajo, obstaja pa tudi veliko plastičnih zavojčkov. Velikosti se lahko razlikujejo glede na zahtevano odvajanje moči.

Danes imamo veliko PCB-jev, ki uporabljajo tehnologijo površinskega vgradnje, na voljo je celo vrsto diod, ki so na voljo kot sestavni deli za površinsko montažo, SMD diode. Obstaja veliko standardnih paketov za SMD diode, vključno s paketom SOT-23, ki se uporablja za številne majhne diskretne diode. Uporabljata se samo dva od treh razpoložljivih zatičev, kar omogoča pravilno usmeritev diode.

Ker so te SMD diode majhne, ​​na diodi ni prostora za vključitev celotne številke dela, zato je za njihovo razlikovanje uporabljena kratka številka.

Medtem ko večina sklopov PCB uporablja tehnologijo površinskega vgradnje, obstajajo tudi druga področja v elektronski proizvodni industriji, ki potrebujejo diode z veliko večjo trenutno močjo. Te diode so lahko v embalaži, ki se pritrdijo na hladilnike.

Vrste diod

Obstaja vrsta različnih diod, ki se izdelujejo in uporabljajo v različnih oblikah elektronskih vezij, RF-modelih in pogosto tudi digitalnih modelih. Vsak tip ima različne lastnosti, zaradi česar so primerni za različna vezja.

  • Vzvratna dioda: Ta vrsta diode se včasih imenuje tudi zadnja dioda. Čeprav ni široko uporabljena, je oblika PN-spojne diode, ki je po svojem delovanju zelo podobna tunelski diodi. Najde nekaj specialnih aplikacij, kjer je mogoče uporabiti njegove posebne lastnosti, običajno pri mikrovalovnih frekvencah.

    Vzvratna dioda je v bistvu oblika tunelske diode, kjer je ena stran križišča manj močno dopirana kot druga.


  • Dioda BARITT: Ta oblika diode je svoje ime dobila po besedah ​​dioda Barrier Injection Transit Time. Uporablja se v mikrovalovnih aplikacijah in ima veliko podobnosti z bolj pogosto uporabljeno diodo IMPATT.


  • Gunnova dioda: Čeprav to ni dioda v obliki PN spoja, je ta vrsta diode polprevodniška naprava, ki ima dva terminala. Na splošno se uporablja za generiranje mikrovalovnih signalov in je bil uporabljen v številnih RF modelih kot preprosta in učinkovita oblika mikrovalovnega generatorja.

    Gunnove diode so znane tudi kot prenosne elektronske naprave ali TED. Čeprav se imenuje dioda, ta elektronska komponenta nima PN-stika in tehnično ni dioda v običajnem pomenu načina uporabe v polprevodniški tehnologiji. Namesto tega naprava uporablja učinek, znan kot Gunnov učinek (poimenovan po odkritelju, J B Gunn).

    Čeprav se Gunnova dioda običajno uporablja za generiranje mikrovalovnih RF signalov, se ta elektronska komponenta lahko uporablja tudi za ojačevalnik v tako imenovanem prenesenem elektronskem ojačevalniku ali TEA.


  • Mačji brk: Kot smo že omenili, je bila ta vrsta diode najzgodnejša vrsta, ki je bila splošno sprejeta. Sestavljen je bil iz majhne žice, nameščene na kos mineralnega kristala. Tako je nastala majhna točkovna kontaktna dioda, ki pa je bila sicer nezanesljiva dovolj dobra, da je omogočila poslušanje radijskih oddaj, kadar se uporablja v "kristalnem kompletu".

    Čeprav detektorji Cat's Whisker niso bili posebej zanesljivi, so bili prva oblika polprevodniške diode in so pokazali pot do kasnejših diod. in LED načelo je leta 1908 celo opazil H J Round na enem izmed njih.

  • Dioda IMPATT: Mikrovalovna dioda IMPATT ali IMPact Avalanche ionisation Transit Time se uporablja v nekaterih RF izvedbah, kjer je za mikrovalovne signale potreben preprost generator.

    Diodna tehnologija IMPATT danes ni tako razširjena, vendar ta elektronska komponenta lahko generira signale običajno s približno 3 in 100 GHz ali več. Ena glavnih prednosti te mikrovalovne diode je razmeroma velika zmogljivost (pogosto deset vatov in več), ki je veliko večja kot pri mnogih drugih oblikah mikrovalovne diode. Ima veliko večjo moč kot Gunnova dioda.


  • Laserska dioda: Ta vrsta diode se razlikuje od običajne diode, ki oddaja svetlobo, saj proizvaja lasersko (koherentno) svetlobo. Te elektronske komponente se uporabljajo v številnih aplikacijah, vključno s pogoni CD in DVD. Čeprav so te diode precej cenejše od drugih oblik laserskih generatorjev, so dražje od navadnih LED.
  • Svetleče diode: Svetleča dioda ali LED je ena izmed najbolj priljubljenih vrst diod. Ko je prednaklon s tokom, ki teče skozi križišče, nastane svetloba. Prvotna barva teh diod je bila rdeča, danes pa je na voljo večina barv. To dosežemo z uporabo različnih mešanic polprevodnikov na obeh straneh PN stika.


  • Fotodioda: Ko svetloba udari v PN spoj, lahko ustvari elektrone in luknje, kar povzroči pretok toka. Kot rezultat je mogoče s polprevodniki zaznavati svetlobo. Te vrste diod se lahko uporabljajo tudi za proizvodnjo električne energije. Pri nekaterih aplikacijah diode PIN delujejo zelo dobro kot fotodetektorji.


  • PIN dioda: Ta diodni tip ima območja silicija P-tipa in N-tipa, vendar je med njimi območje notranjega polprevodnika (tj. Brez dopinga). To poveča velikost tako imenovane regije izčrpavanja. Ta vrsta diode se uporablja v številnih aplikacijah, vključno z radijskimi stikali in kot fotodiode.


  • Točkovna kontaktna dioda: Ta vrsta diode deluje na enak način kot preprosta dioda s PN-spojem, vendar je konstrukcija veliko lažja. Sestavljeni so iz kosa polprevodnika tipa n, na katerega je nameščena ostra konica določene vrste kovinske žice (kovina III skupine za kemike). Nekatere kovine se preselijo v polprevodnik in ustvarijo PN spoj.

    Te diode imajo zelo nizko kapacitivnost in so idealne za številne radiofrekvenčne (RF) aplikacije. Prednost imajo tudi, da so zelo poceni za izdelavo, čeprav njihova zmogljivost ni posebej ponovljiva.

  • PN spoj: Standardni PN-spoj lahko razumemo kot običajni ali standardni tip diode, ki se uporablja danes. Ta elektronska komponenta je vključena v številne zasnove elektronskih vezij in se uporablja tudi v številnih zasnovah RF vezij. Te diode so lahko majhne vrste signalov za uporabo v radijskih frekvencah ali drugih aplikacijah z nizkim tokom, druge vrste pa so lahko močne in visokonapetostne.


  • Schottkyjeve diode: Ta vrsta diode ima nižji padec napetosti naprej kot običajne silicijeve diode PN spoja. Pri nizkih tokovih lahko pade nekje med 0,15 in 0,4 volta, v nasprotju z 0,6 volta za silicijevo diodo.

    Da bi dosegli to zmogljivost, so zgrajeni drugače kot običajne diode, ki imajo kovinski kontakt s polprevodnikom. Pogosto se uporabljajo kot vpenjalne diode in v RF modelih, pogosto kot detektorji signala. Uporabljajo se tudi kot močnostne diode za usmerjanje izmeničnega napajanja v napajalnike in podobno. Manjše izgube, ki jih povzroči manjši padec, so pomembne za izboljšanje učinkovitosti.


  • Dioda za obnovitev koraka: Oblika mikrovalovne diode, ki se uporablja za generiranje in oblikovanje impulzov pri zelo visokih frekvencah. Te diode se za svoje delovanje opirajo na zelo hiter izklop značilnosti diode.


  • Dioda TRAPATT: Ta vrsta diode ima veliko podobnosti z IMPATT in dejansko spada v isto družino. Ponuja manjši šum, vendar ne dosega tako visokih frekvenc.


  • Tunelska dioda: Čeprav se tunelska dioda danes ni pogosto uporabljala, je bila uporabljena za uporabo v mikrovalovkah, kjer je bila njena zmogljivost večja od drugih takratnih naprav.
  • Varicap ali varaktorske diode: Ta vrsta diode se uporablja v radijskih frekvencah (RF). Dioda ima obrnjeno pristranskost in na ta način tok ne teče čez križišče. Vendar se širina izčrpajoče plasti spreminja glede na količino pristranskosti, nameščene na njej.

    Diodo si lahko predstavljamo kot dve plošči kondenzatorja z izčrpajočo plastjo med njimi. Ker se kapacitivnost spreminja glede na širino izčrpavajočega sloja in je to mogoče spreminjati s spreminjanjem povratne pristranskosti na diodi, je mogoče nadzorovati kapacitivnost diode.


  • Zenerjeva dioda / referenčna dioda napetosti: Zenerjeva dioda je zelo uporabna vrsta diode. Deluje pod obratno prednapetostjo in ko je dosežena določena napetost, se pokvari. Če je tok omejen skozi upor, to omogoča stabilno napetost. Ta vrsta diode se zato pogosto uporablja za zagotavljanje referenčne napetosti v reguliranih napajalnikih.


Obstaja zelo veliko različnih vrst diod, od katerih je vsaka primerna za svojo uporabo. Ne samo, da se tehnologija razlikuje med različnimi vrstami diod, ampak jih lahko vsebujejo tudi različni paketi: nekateri so lahko osvinčeni, drugi pa se lahko pritrdijo na hladilnike in s količino PCB-sklopa, ki uporablja avtomatizirane proizvodne tehnike, so diode za površinski vgradnjo zdaj se uporablja v velikih količinah.


Poglej si posnetek: Epson SX125 Принтер не печатает самостоятельное обслуживание и ремонт (Januar 2022).