Որ մենք չենք պատկերացնում մեր կյանքը առանց նրանց: Այս պտտվող տուփերը մեր գրասեղանների վրա հավաքված են բազմաթիվ տարբեր սարքավորումներից: Հետաքրքիր է նշել, որ այս շինանյութերից ոչ մեկն ինքնուրույն չունի նույն հատկությունները, ինչ համակարգիչը:

Եվ միասին վերցրած, դրանք միանգամայն յուրահատուկ բան են:

Ինչ աղյուս էլ որ վերցնեք, դա պարզապես թխած կավի մի կտոր է. Անմիջապես պարզ չէ, թե ինչ նպատակով այն կարող է հարմարվել ինքնին:

Դա նման է աղյուսներից կառուցված տան:

Բայց այս կավի մի քանի հազար կտորները, որոնք հավաքված են որոշակի ձևով, կացարան են, որը պաշտպանում է վատ եղանակից և տանիք է ապահովում քո գլխին։

Իհարկե, դուք կարող եք օգտվել համակարգչից (և ապրել տանը) և պատկերացում չունենալ, թե ինչպես են այս բաները աշխատում:

Բայց եթե ցանկանում եք սովորել, թե ինչպես «բուժել» ձեր համակարգիչները, դուք պետք է հասկանաք, թե ինչպես են աշխատում դրանց բաղադրիչները:

Հետևաբար, այսօր մենք մի փոքր ավելի մանրամասն կխոսենք համակարգչային «շինանյութերից» մեկի մասին: Թե ինչ է դա, կփորձենք համառոտ ծանոթանալ կիսահաղորդչային դիոդներև ինչու են դրանք անհրաժեշտ:

Ինչ է դիոդը:

Դիոդները օգտագործվում են համակարգիչներում՝ փոփոխական հոսանքը ուղղելու համար:

Ուղղիչ դիոդը մի մասն է, որը պարունակում է երկու տեսակի կիսահաղորդիչներ, որոնք միմյանց հետ կապված են՝ p-տիպ (դրական) և n-տիպ (բացասական):

Երբ դրանք միացվում են (միաձուլվում), ձևավորվում է այսպես կոչված p-n հանգույց: Այս հանգույցը տարբեր դիմադրություն ունի կիրառվող լարման տարբեր բևեռականության համար:

Եթե ​​լարումը կիրառվում է առաջ ուղղությամբ (լարման աղբյուրի դրական տերմինալը միացված է p-կիսահաղորդիչին` անոդին, իսկ բացասական տերմինալը միացված է n-կիսահաղորդչին` կաթոդին), ապա դիոդի դիմադրությունը. փոքր է.

Այս դեպքում ասում են, որ դիոդը բաց է: Եթե ​​միացման բևեռականությունը հակադարձվի, դիոդի դիմադրությունը շատ բարձր կլինի: Այս դեպքում ասում են, որ դիոդը փակ է (կողպված):

Երբ դիոդը բաց է, դրա վրա որոշակի լարում է ընկնում:

Այս լարման անկումը ստեղծվում է այսպես կոչված առաջընթաց հոսանքով, որը հոսում է դիոդով և կախված է այս հոսանքի մեծությունից:

Ավելին, այս կախվածությունը ոչ գծային.

Լարման անկման հատուկ արժեքը կախված հոսող հոսանքից կարող է որոշվել ընթացիկ-լարման բնութագրիչից:

Այս բնութագիրը պետք է տրվի ամբողջական տեխնիկական նկարագրության մեջ (տվյալների թերթիկներ, տեղեկատու թերթիկներ):

Օրինակ, համակարգչի սնուցման մեջ օգտագործվող ընդհանուր 1N5408 դիոդի վրա, երբ հոսանքը փոխվում է 0,2-ից մինչև 3 Ա, լարման անկումը փոխվում է 0,6-ից մինչև 0,9 Վ: Որքան մեծ է դիոդով հոսող հոսանքը, այնքան մեծ է լարման անկումը: այն և, համապատասխանաբար, դրա վրա ցրված հզորությունը (P = U * I): Որքան շատ ուժ է ցրվում դիոդի կողմից, այնքան այն տաքանում է:

Համակարգչային համակարգերում ցանցի լարումը շտկելիս սովորաբար օգտագործվում է կամրջի ուղղման սխեման՝ որոշակի ձևով միացված 4 դիոդ։

Եթե ​​տերմինալ 1-ն ունի պոտենցիալ դրական տերմինալ 2-ի համեմատ, ապա հոսանքը կհոսի VD1 դիոդի, բեռի և VD3 դիոդի միջով:

Եթե ​​տերմինալ 1-ը բացասական ներուժ ունի տերմինալ 2-ից, ապա հոսանքը կհոսի VD2 դիոդով, բեռով և VD4 դիոդով: Այսպիսով, չնայած բեռի միջով հոսանքը տարբերվում է մեծությամբ (փոխարինվող լարման դեպքում), այն միշտ հոսում է մեկ ուղղությամբ՝ տերմինալ 3-ից մինչև տերմինալ 4:

Սա ուղղիչ ազդեցություն է: Եթե ​​չլիներ դիոդային կամուրջ, բեռնվածքի հոսանքը կհոսեր տարբեր ուղղություններով: Այն հոսում է նույն ուղղությամբ, ինչ կամուրջը։ Այս հոսանքը կոչվում է իմպուլսացիոն:

Բարձրագույն մաթեմատիկայի դասընթացում ապացուցված է, որ իմպուլսացիոն լարումը պարունակում է հաստատուն բաղադրիչ և ներդաշնակությունների գումար (հաճախականություններ, որոնք բազմապատիկ են 50 Հերց փոփոխական լարման հիմնական հաճախականության): DC բաղադրիչը մեկուսացված է ֆիլտրով (բարձր հզորությամբ կոնդենսատոր), որը թույլ չի տալիս ներդաշնակներին անցնել:

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման ցածր լարման մասում առկա են նաև ուղղիչ դիոդներ: Միայն միացման սխեման բաղկացած է ոչ թե 4 դիոդից, այլ երկուսից։

Ուշադիր ընթերցողը կարող է հարցնել. «Ինչու են օգտագործվում տարբեր անջատիչ սխեմաներ: Ցածրավոլտ մասում կարելի՞ է դիոդային կամուրջ օգտագործել»։

Դա հնարավոր է, բայց դա լավագույն լուծումը չի լինի: Դիոդային կամրջի դեպքում հոսանքն անցնում է բեռի միջով և հաջորդաբար միացված երկու դիոդներով։

Եթե ​​օգտագործվում են 1N5408 դիոդներ, դրանց վրա լարման ընդհանուր անկումը կարող է լինել 1,8 Վ: Սա շատ քիչ է 220 Վ ցանցի լարման համեմատ:

Բայց եթե նման միացում օգտագործվի ցածր լարման մասում, ապա այս անկումը շատ նկատելի կլինի +3,3, +5 և +12 Վ լարումների համեմատ: Երկու դիոդների շղթայի օգտագործումը նվազեցնում է կորուստները կիսով չափ, քանի որ մեկը Դիոդը սերիական է միացված բեռի հետ, ոչ թե երկու:

Բացի այդ, էլեկտրամատակարարման երկրորդային սխեմաներում հոսանքը շատ ավելի մեծ է (մի քանի անգամ), քան առաջնային շղթայում:

Պետք է նշել, որ այս միացման համար տրանսֆորմատորը պետք է ունենա երկու նույնական ոլորուն, և ոչ թե մեկ: Երկու դիոդային ուղղման սխեման օգտագործում է AC լարման երկու կիսաշրջափուլերը, ինչպես կամուրջի սխեման:

Եթե ​​տրանսֆորմատորի երկրորդական ոլորման վերին ծայրի պոտենցիալը (տես գծապատկեր) դրական է ստորինի համեմատ, ապա հոսանքը հոսում է տերմինալ 1-ով, VD1 դիոդով, տերմինալ 3-ով, բեռնվածքով, տերմինալ 4-ով և ոլորուն միջին կետով: VD2 դիոդն այս պահին կողպված է:

Եթե ​​երկրորդական ոլորուն ստորին վերջի պոտենցիալը դրական է վերին ծայրի նկատմամբ, ապա հոսանքը հոսում է տերմինալ 2-ով, VD2 դիոդով, տերմինալ 3-ով, բեռով, տերմինալ 4-ով և ոլորուն միջնակետով: VD1 դիոդն այս պահին կողպված է: Արդյունքը նույն իմպուլսային հոսանքն է, ինչ կամուրջի սխեմայի դեպքում:

Հիմա վերջ դնենք ձանձրալի տեսությանը և անցնենք ամենահետաքրքիրին՝ պրակտիկային։

Սկզբից ասենք, որ նախքան դիոդների ստուգումը սկսելը, լավ կլինի ծանոթանալ թվային թեստերի հետ աշխատելու եղանակին։

Սա քննարկվում է համապատասխան հոդվածներում, և.

Էլեկտրական սխեմաների վրա դիոդը խորհրդանշականորեն պատկերված է եռանկյունու (սլաքի) և փայտիկի տեսքով:

Ձողը կաթոդն է, սլաքը (այն ցույց է տալիս հոսանքի ուղղությունը, այսինքն՝ դրական լիցքերի շարժումը) անոդն է։

Դիոդային կամուրջը կարող եք ստուգել թվային փորձարկիչով` գործարկման անջատիչը դնելով դիոդի փորձարկման դիրքում (փորձարկողի միջակայքի փոխարկիչի ցուցիչը պետք է լինի դիոդի խորհրդանշական պատկերի դիմաց):

Եթե ​​ստուգիչի կարմիր զոնդը միացնեք անոդին, իսկ սևը՝ առանձին դիոդի կաթոդին, ապա դիոդը կբացվի փորձարկիչի լարման միջոցով։

Ցուցադրումը ցույց կտա 0,5 - 0,6 Վ արժեքը:

Եթե ​​դուք փոխեք զոնդերի բևեռականությունը, դիոդը կփակվի:

Ցուցադրումը ցույց կտա մեկն ամենաձախ թվանշանով:

Դիոդային կամուրջը հաճախ ունենում է մարմնի վրա լարման տեսակի խորհրդանշական նշանակում (~ փոփոխական լարում, +, - ուղղակի լարում):

Դիոդային կամուրջը կարելի է ստուգել՝ տեղադրելով մեկ զոնդ «~» տերմինալներից մեկի վրա, իսկ երկրորդը՝ հերթափոխով «+» և «-» տերմինալների վրա:

Այս դեպքում մի դիոդը բաց կլինի, իսկ մյուսը՝ փակ:

Եթե ​​փոխեք զոնդերի բևեռականությունը, ապա փակված դիոդը այժմ կբացվի, իսկ մյուսը կփակվի:

Հարկ է նշել, որ կաթոդը կամրջի դրական տերմինալն է։

Եթե ​​դիոդներից որևէ մեկը կարճ է, փորձարկիչը ցույց կտա զրո (կամ շատ քիչ) լարում:

Նման կամուրջը բնականաբար պիտանի չէ աշխատանքի համար։

Դուք կարող եք ստուգել, ​​որ դիոդը կարճ է, եթե դիոդները փորձարկեք դիմադրության չափման ռեժիմում:

Կարճացված դիոդով փորձարկիչը երկու ուղղություններով թեթև դիմադրություն ցույց կտա:

Ինչպես արդեն նշվեց, երկրորդական սխեմաներում օգտագործվում է երկու դիոդների ուղղիչ շղթա:

Բայց նույնիսկ մեկ դիոդի վրա լարումը բավականին շատ է նվազում +12 Վ, +5 Վ, +3,3 Վ ելքային լարումների համեմատ։

Սպառման հոսանքները կարող են հասնել 20 Ա կամ ավելի, իսկ դիոդների վրա մեծ հզորություն կցրվի:

Արդյունքում դրանք շատ կշոգեն։

Էլեկտրաէներգիայի սպառումը կնվազի, եթե դիոդի վրա առաջ լարումը ավելի ցածր լինի:

Ուստի նման դեպքերում օգտագործվում են այսպես կոչված Schottky դիոդներ, որոնք ունեն ավելի ցածր առաջ լարման անկում..

Schottky դիոդներ

Շոտկի դիոդը բաղկացած է ոչ թե երկու տարբեր կիսահաղորդչներից, այլ մետաղից և կիսահաղորդչից:

Ստացված, այսպես կոչված, պոտենցիալ խոչընդոտն ավելի փոքր կլինի:

Համակարգչային սնուցման սարքերում օգտագործվում են երկու շոտկի դիոդներ երեք տերմինալային փաթեթում:

Նման հավաքման տիպիկ ներկայացուցիչը SBL2040-ն է: Նրա յուրաքանչյուր դիոդի վրա լարման անկումը առավելագույն հոսանքի դեպքում չի գերազանցի (ըստ տվյալների թերթիկի) 0,55 Վ-ը: Եթե այն ստուգեք փորձարկիչով (դիոդի փորձարկման ռեժիմում), այն ցույց կտա մոտ 0,17 Վ արժեք:

Ցածր լարումը պայմանավորված է նրանով, որ դիոդով շատ փոքր հոսանք է հոսում առավելագույնից հեռու:

Եզրափակելով, ասենք, որ դիոդն ունի այնպիսի պարամետր, ինչպիսին է առավելագույն թույլատրելի հակադարձ լարումը: Եթե ​​դիոդը կողպված է, ապա դրա վրա կիրառվում է հակադարձ լարում: Դիոդները փոխարինելիս պետք է հաշվի առնել այս արժեքը:

Եթե ​​իրական միացումում հակադարձ լարումը գերազանցում է առավելագույն թույլատրելիը, դիոդը կխափանվի:

Դիոդը էլեկտրոնիկայի կարևոր սարքաշար է: Ուրիշ ինչպե՞ս կարող էինք շտկել լարվածությունը:

Դուք կարող եք դիոդներ գնել փորձերի համար

Կհանդիպենք բլոգում:

Դիոդը կիսահաղորդչային հիմքի վրա նախագծված սարքերի տեսակներից մեկն է: Այն ունի մեկ p-n հանգույց, ինչպես նաև անոդ և կաթոդային տերմինալներ։ Շատ դեպքերում այն ​​նախատեսված է մուտքային էլեկտրական ազդանշաններով մոդուլյացիայի, ուղղման, փոխակերպման և այլ գործողությունների համար:

Գործողության սկզբունքը.

1. Էլեկտրականությունգործում է կաթոդի վրա, ջեռուցիչը սկսում է փայլել, իսկ էլեկտրոդը սկսում է էլեկտրոններ արձակել:
2. Երկու էլեկտրոդների միջևառաջանում է էլեկտրական դաշտ.
3. Եթե ​​անոդը դրական ներուժ ունի, այնուհետև այն սկսում է էլեկտրոններ ներգրավել դեպի իրեն, և ստացված դաշտը կատալիզատոր է այս գործընթացի համար։ Այս դեպքում առաջանում է արտանետման հոսանք:
4. Էլեկտրոդների միջևառաջանում է բացասական տարածական լիցք, որը կարող է խանգարել էլեկտրոնների շարժմանը։ Դա տեղի է ունենում, եթե անոդի ներուժը չափազանց թույլ է: Այս դեպքում էլեկտրոնների մի մասը չի կարողանում հաղթահարել բացասական լիցքի ազդեցությունը, և նրանք սկսում են շարժվել հակառակ ուղղությամբ՝ նորից վերադառնալով կաթոդ։
5. Բոլոր էլեկտրոնները, որը հասել է անոդին և չի վերադարձել կաթոդ, որոշել կաթոդի հոսանքի պարամետրերը։ Հետեւաբար, այս ցուցանիշը ուղղակիորեն կախված է դրական անոդային ներուժից:
6. Բոլոր էլեկտրոնների հոսքը, որոնք կարողացել են հասնել անոդին, կոչվում է անոդային հոսանք, որի ցուցիչները դիոդում միշտ համապատասխանում են կաթոդի հոսանքի պարամետրերին։ Երբեմն երկու ցուցանիշները կարող են զրո լինել, դա տեղի է ունենում այն ​​իրավիճակներում, երբ անոդը բացասական լիցք ունի: Այս դեպքում էլեկտրոդների միջև առաջացող դաշտը ոչ թե արագացնում է մասնիկները, այլ, ընդհակառակը, դանդաղեցնում է դրանք և վերադարձնում կաթոդ։ Դիոդն այս դեպքում մնում է կողպված վիճակում, ինչը հանգեցնում է բաց միացման:

Սարք

Ստորև բերված է դիոդի կառուցվածքի մանրամասն նկարագրությունը, այս տեղեկատվության ուսումնասիրությունը անհրաժեշտ է այս տարրերի շահագործման սկզբունքները հետագա հասկանալու համար.

1. Շրջանակվակուումային գլան է, որը կարող է պատրաստվել ապակուց, մետաղից կամ ամուր կերամիկական տարատեսակ նյութերից:
2. Մխոցի ներսումկա 2 էլեկտրոդ։ Առաջինը տաքացվող կաթոդն է, որը նախատեսված է ապահովելու էլեկտրոնների արտանետման գործընթացը։ Դիզայնի մեջ ամենապարզ կաթոդը փոքր տրամագծով թելն է, որը տաքանում է շահագործման ընթացքում, սակայն այսօր ավելի տարածված են անուղղակի տաքացվող էլեկտրոդները։ Դրանք մետաղից պատրաստված բալոններ են և ունեն հատուկ ակտիվ շերտ, որը կարող է էլեկտրոններ արձակել։
3. Կաթոդի ներսում անուղղակի ջերմությունԿա կոնկրետ տարր՝ մետաղալար, որը փայլում է էլեկտրական հոսանքի ազդեցության տակ, այն կոչվում է ջեռուցիչ։
4. Երկրորդ էլեկտրոդանոդն է, անհրաժեշտ է ընդունել այն էլեկտրոնները, որոնք ազատվել են կաթոդից։ Դա անելու համար այն պետք է ունենա պոտենցիալ, որը դրական է երկրորդ էլեկտրոդի համեմատ: Շատ դեպքերում անոդը նույնպես գլանաձեւ է:
5. Երկու էլեկտրոդներըվակուումային սարքերը լիովին նույնական են կիսահաղորդչային տարատեսակ տարրերի թողարկիչին և հիմքին:
6. Դիոդային բյուրեղ պատրաստելու համարԱռավել հաճախ օգտագործվում է սիլիցիում կամ գերմանիում: Նրա մասերից մեկը p տիպի էլեկտրահաղորդիչ է և ունի էլեկտրոնների պակաս, որը ձևավորվում է արհեստական ​​մեթոդով։ Բյուրեղի հակառակ կողմը նույնպես ունի հաղորդունակություն, սակայն այն n-տիպի է և ունի էլեկտրոնների ավելցուկ։ Երկու շրջանների միջև կա սահման, որը կոչվում է p-n հանգույց:

Ներքին կառուցվածքի նման առանձնահատկությունները դիոդներին տալիս են իրենց հիմնական հատկությունը՝ միայն մեկ ուղղությամբ էլեկտրական հոսանք անցկացնելու ունակություն:

Նպատակը

Ստորև բերված են դիոդների կիրառման հիմնական ոլորտները, որոնցից պարզ է դառնում դրանց հիմնական նպատակը.

1. Դիոդային կամուրջներիրար միացված են 4, 6 կամ 12 դիոդներ, դրանց թիվը կախված է շղթայի տեսակից, որը կարող է լինել միաֆազ, եռաֆազ կիսակամուրջ կամ եռաֆազ լրիվ կամուրջ։ Նրանք կատարում են ուղղիչի գործառույթներ. այս տարբերակը առավել հաճախ օգտագործվում է ավտոմոբիլային գեներատորներում, քանի որ նման կամուրջների ներդրումը, ինչպես նաև դրանց հետ խոզանակ հավաքող միավորների օգտագործումը հնարավորություն է տվել զգալիորեն նվազեցնել այս սարքի չափերը և բարձրացնել դրա հուսալիությունը. Եթե ​​միացումը կատարվում է հաջորդաբար և մեկ ուղղությամբ, դա մեծացնում է նվազագույն լարումը, որն անհրաժեշտ է ամբողջ դիոդային կամուրջը բացելու համար:
2. Դիոդային դետեկտորներստացվում են այս սարքերը կոնդենսատորների հետ համատեղելով։ Սա անհրաժեշտ է, որպեսզի հնարավոր լինի մեկուսացնել ցածր հաճախականության մոդուլյացիան տարբեր մոդուլացված ազդանշաններից, ներառյալ ռադիոազդանշանի ամպլիտուդային մոդուլացված բազմազանությունը: Նման դետեկտորները շատ կենցաղային տեխնիկայի դիզայնի մի մասն են, ինչպիսիք են հեռուստացույցները կամ ռադիոները:
3. Սպառողների պաշտպանությունը սխալ բևեռականությունից, երբ միացնում են շղթայի մուտքերը տեղի ունեցող գերբեռնումներից կամ անջատիչներից էլեկտրաշարժիչ ուժի խզումից, որը տեղի է ունենում ինքնահոսքի ժամանակ, որը տեղի է ունենում, երբ ինդուկտիվ բեռն անջատված է: Առաջացող ծանրաբեռնվածություններից սխեմաների անվտանգությունն ապահովելու համար օգտագործվում է շղթա, որը բաղկացած է մի քանի դիոդներից, որոնք միացված են մատակարարման ավտոբուսներին հակառակ ուղղությամբ: Այս դեպքում մուտքը, որին պաշտպանված է պաշտպանությունը, պետք է միացված լինի այս շղթայի կեսին: Շղթայի նորմալ շահագործման ընթացքում բոլոր դիոդները փակ վիճակում են, բայց եթե նրանք հայտնաբերել են, որ մուտքային ներուժը դուրս է եկել թույլատրելի լարման սահմաններից, պաշտպանիչ տարրերից մեկն ակտիվանում է: Դրա շնորհիվ այս թույլատրելի պոտենցիալը սահմանափակվում է թույլատրելի մատակարարման լարման շրջանակներում՝ պաշտպանիչ սարքի վրա լարման ուղղակի անկման հետ միասին:
4. Անջատիչներ, որոնք ստեղծվել են դիոդների հիման վրա, օգտագործվում են բարձր հաճախականություններով ազդանշաններ փոխելու համար։ Նման համակարգը վերահսկվում է ուղղակի էլեկտրական հոսանքի, բարձր հաճախականության տարանջատման և կառավարման ազդանշանի մատակարարման միջոցով, որը տեղի է ունենում ինդուկտիվության և կոնդենսատորների շնորհիվ:
5. Դիոդային կայծային պաշտպանության ստեղծում. Օգտագործվում են շունտ-դիոդային պատնեշներ, որոնք ապահովում են անվտանգություն՝ սահմանափակելով լարումը համապատասխան էլեկտրական շղթայում։ Դրանց հետ համատեղ օգտագործվում են հոսանք սահմանափակող ռեզիստորներ, որոնք անհրաժեշտ են ցանցով անցնող էլեկտրական հոսանքը սահմանափակելու և պաշտպանվածության աստիճանը բարձրացնելու համար։

Այսօր էլեկտրոնիկայի մեջ դիոդների օգտագործումը շատ տարածված է, քանի որ գործնականում ոչ մի ժամանակակից էլեկտրոնային սարքավորում չի կարող անել առանց այդ տարրերի:

Ուղղակի դիոդային միացում

Դիոդի p-n հանգույցը կարող է ազդել արտաքին աղբյուրներից մատակարարվող լարման վրա: Ցուցանիշները, ինչպիսիք են մեծությունը և բևեռականությունը, կազդեն նրա վարքի և դրա միջոցով անցկացվող էլեկտրական հոսանքի վրա:

Ստորև մենք մանրամասնորեն դիտարկում ենք այն տարբերակը, որի դեպքում դրական բևեռը միացված է p-տիպի շրջանին, իսկ բացասական բևեռը` n-ի: Այս դեպքում ուղղակի անցումը տեղի կունենա.

1. Լարման տակարտաքին աղբյուրից p-n հանգույցում կստեղծվի էլեկտրական դաշտ, որի ուղղությունը հակառակ կլինի ներքին դիֆուզիոն դաշտին։
2. Դաշտային լարումըզգալիորեն կնվազի, ինչը կառաջացնի պատնեշի շերտի կտրուկ նեղացում։
3. Այս գործընթացների ազդեցության տակզգալի թվով էլեկտրոններ կկարողանան ազատորեն տեղաշարժվել p-տարածաշրջանից դեպի n-տարածաշրջան, ինչպես նաև հակառակ ուղղությամբ։
4. Դրեյֆ ընթացիկ ցուցիչներըայս գործընթացի ընթացքում մնում են նույնը, քանի որ դրանք ուղղակիորեն կախված են միայն pn հանգույցի տարածքում գտնվող փոքրամասնության լիցքավորված կրիչների քանակից:
5. Էլեկտրոններունեն դիֆուզիայի բարձր մակարդակ, ինչը հանգեցնում է փոքրամասնության կրիչների ներարկմանը: Այսինքն, n-տարածքում կնկատվի անցքերի քանակի ավելացում, իսկ p-ռեգիոնում կարձանագրվի էլեկտրոնների կոնցենտրացիայի ավելացում։
6. Հավասարակշռության բացակայություն և փոքրամասնությունների կրողների քանակի ավելացումստիպում է նրանց խորանալ կիսահաղորդչի մեջ և խառնվել նրա կառուցվածքի հետ, ինչը, ի վերջո, հանգեցնում է նրա էլեկտրական չեզոքության հատկությունների ոչնչացմանը:
7. ԿիսահաղորդիչՄիևնույն ժամանակ, այն ի վիճակի է վերականգնել իր չեզոք վիճակը, դա տեղի է ունենում միացված արտաքին աղբյուրից գանձումների ստացման պատճառով, ինչը նպաստում է արտաքին էլեկտրական միացումում ուղղակի հոսանքի առաջացմանը:

Դիոդային հակադարձ միացում

Այժմ մենք կքննարկենք միացման մեկ այլ եղանակ, որի ընթացքում փոխվում է արտաքին աղբյուրի բևեռականությունը, որից փոխանցվում է լարումը.

1. Ուղղակի կապից հիմնական տարբերությունն այն էոր ստեղծված էլեկտրական դաշտը կունենա այնպիսի ուղղություն, որը լիովին համընկնում է ներքին դիֆուզիոն դաշտի ուղղության հետ։ Համապատասխանաբար, արգելապատնեշը այլեւս չի նեղանա, այլ ընդհակառակը կընդլայնվի։
2. Դաշտ, որը գտնվում է pn հանգույցում, արագացնող ազդեցություն կունենա մի շարք փոքրամասնությունների լիցքակիրների վրա, այդ իսկ պատճառով դրեյֆ հոսանքի ցուցանիշները կմնան անփոփոխ: Այն կորոշի ստացված հոսանքի պարամետրերը, որն անցնում է pn հանգույցով:
3. Քանի որ դուք աճում եք հակադարձ լարում, հանգույցով հոսող էլեկտրական հոսանքը ձգտելու է հասնել առավելագույն արժեքների։ Այն ունի հատուկ անվանում՝ հագեցվածության հոսանք։
4. Էքսպոնենցիալ օրենքի համաձայն, ջերմաստիճանի աստիճանական բարձրացմամբ կբարձրանան նաեւ հագեցվածության հոսանքի ցուցանիշները։

Առաջ և հետադարձ լարում

Դիոդի վրա ազդող լարումը բաժանվում է երկու չափանիշների համաձայն.

1. Առաջադիմական լարում- սա այն ժամանակ է, երբ դիոդը բացվում է, և ուղիղ հոսանքը սկսում է անցնել դրա միջով, մինչդեռ սարքի դիմադրությունը չափազանց ցածր է:
2. Հակադարձ լարում- սա այն մեկն է, որն ունի հակադարձ բևեռականություն և ապահովում է, որ դիոդը փակվի դրա միջով անցնող հակադարձ հոսանքով: Միեւնույն ժամանակ, սարքի դիմադրության ցուցանիշները սկսում են կտրուկ եւ զգալիորեն աճել:

Pn հանգույցի դիմադրությունը անընդհատ փոփոխվող ցուցիչ է, որը հիմնականում ազդում է ուղիղ լարման վրա, որը կիրառվում է անմիջապես դիոդի վրա: Եթե ​​լարումը մեծանում է, ապա միացման դիմադրությունը համամասնորեն կնվազի:

Սա հանգեցնում է դիոդով անցնող առաջընթաց հոսանքի պարամետրերի ավելացմանը: Երբ այս սարքը փակ է, գործնականում ամբողջ լարումը կիրառվում է դրա վրա, այդ իսկ պատճառով դիոդով անցնող հակադարձ հոսանքը աննշան է, և անցումային դիմադրությունը հասնում է առավելագույն պարամետրերի:

Դիոդի աշխատանքը և դրա ընթացիկ-լարման բնութագրերը

Այս սարքերի ընթացիկ-լարման բնութագրիչը հասկացվում է որպես կոր գիծ, ​​որը ցույց է տալիս p-n հանգույցով հոսող էլեկտրական հոսանքի կախվածությունը դրա վրա գործող լարման ծավալից և բևեռականությունից:

Նման գրաֆիկը կարելի է նկարագրել հետևյալ կերպ.

1. Ուղղահայաց առանցք.Վերին տարածքը համապատասխանում է առաջընթաց ընթացիկ արժեքներին, ստորին տարածքը հակադարձ ընթացիկ պարամետրերին:
2. Հորիզոնական առանցք.Աջ կողմում գտնվող տարածքը նախատեսված է առաջնային լարման արժեքների համար. տարածքը ձախ կողմում հակադարձ լարման պարամետրերի համար:
3. Ընթացիկ-լարման բնութագրի ուղիղ ճյուղարտացոլում է էլեկտրական հոսանքի անցումը դիոդով: Այն ուղղված է դեպի վեր և անցնում է ուղղահայաց առանցքի մոտ, քանի որ այն ներկայացնում է առաջընթաց էլեկտրական հոսանքի աճը, որը տեղի է ունենում համապատասխան լարման բարձրացման ժամանակ:
4. Երկրորդ (հակադարձ) ճյուղհամապատասխանում է և ցուցադրում է էլեկտրական հոսանքի փակ վիճակը, որը նույնպես անցնում է սարքի միջով: Նրա դիրքն այնպիսին է, որ գործնականում անցնում է հորիզոնական առանցքին զուգահեռ: Որքան կտրուկ է այս ճյուղը մոտենում ուղղահայացին, այնքան բարձր են որոշակի դիոդի ուղղիչ հնարավորությունները:
5. Ըստ ժամանակացույցի կարող եք տեսնելոր p-n հանգույցով հոսող առաջային լարման ավելացումից հետո տեղի է ունենում էլեկտրական հոսանքի դանդաղ աճ։ Սակայն աստիճանաբար կորը հասնում է մի տարածքի, որտեղ նկատելի է թռիչք, որից հետո տեղի է ունենում դրա ցուցանիշների արագացված աճ։ Դա պայմանավորված է դիոդի բացման և առաջընթաց լարման ժամանակ անցկացնող հոսանքի շնորհիվ: Գերմանից պատրաստված սարքերի համար դա տեղի է ունենում 0,1 Վ-ից մինչև 0,2 Վ լարման դեպքում (առավելագույն արժեքը 1 Վ), իսկ սիլիկոնային տարրերի համար պահանջվում է ավելի բարձր արժեք 0,5 Վ-ից մինչև 0,6 Վ (առավելագույն արժեքը 1,5 Վ):
6. Ցուցադրված է ընթացիկ աճըկարող է հանգեցնել կիսահաղորդչային մոլեկուլների գերտաքացման: Եթե ​​ջերմության հեռացումը, որը տեղի է ունենում բնական պրոցեսների և ռադիատորների աշխատանքի պատճառով, պակաս է դրա արձակման մակարդակից, ապա մոլեկուլների կառուցվածքը կարող է ոչնչացվել, և այս գործընթացը անշրջելի կլինի: Այդ պատճառով կիսահաղորդչային նյութի գերտաքացումից խուսափելու համար անհրաժեշտ է սահմանափակել առաջընթաց հոսանքի պարամետրերը: Դա անելու համար շղթայում ավելացվում են հատուկ դիմադրիչներ, որոնք սերիական միացված են դիոդների հետ:
7. Հետազոտելով հակառակ ճյուղըկարող եք նկատել, որ եթե p-n հանգույցում կիրառվող հակադարձ լարումը սկսում է աճել, ապա ընթացիկ պարամետրերի աճը գործնականում աննկատ է: Այնուամենայնիվ, այն դեպքերում, երբ լարումը հասնում է թույլատրելի նորմերը գերազանցող պարամետրերի, կարող է առաջանալ հակադարձ հոսանքի հանկարծակի ցատկ, որը կբարձրացնի կիսահաղորդիչը և կնպաստի p-n հանգույցի հետագա խզմանը:

Դիոդների հիմնական անսարքությունները

Երբեմն այս տեսակի սարքերը ձախողվում են, դա կարող է առաջանալ այս տարրերի բնական մաշվածության և ծերացման կամ այլ պատճառներով:

Ընդհանուր առմամբ, կան ընդհանուր անսարքությունների 3 հիմնական տեսակ.

1. Անցումային խզումհանգեցնում է նրան, որ դիոդը, կիսահաղորդչային սարքի փոխարեն, ըստ էության դառնում է ամենատարածված դիրիժորը: Այս վիճակում այն ​​կորցնում է իր հիմնական հատկությունները և սկսում է էլեկտրական հոսանք անցնել բացարձակապես ցանկացած ուղղությամբ: Նման խափանումը հեշտությամբ հայտնաբերվում է ստանդարտի միջոցով, որը սկսում է ազդանշան տալ և դիոդում ցույց է տալիս դիմադրության ցածր մակարդակ:
2. Երբ կոտրված էտեղի է ունենում հակառակ գործընթացը. սարքը, ընդհանուր առմամբ, դադարում է էլեկտրական հոսանքի անցումը ցանկացած ուղղությամբ, այսինքն, այն ըստ էության դառնում է մեկուսիչ: Ընդմիջումը ճշգրիտ որոշելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել բարձրորակ և սպասարկվող զոնդերով թեստեր, հակառակ դեպքում նրանք երբեմն կարող են կեղծ ախտորոշել այս անսարքությունը: Ալյումինե կիսահաղորդչային սորտերի մեջ նման խզումը չափազանց հազվադեպ է:
3. Արտահոսք, որի ընթացքում կոտրվում է սարքի կորպուսի ամրությունը, ինչի արդյունքում այն ​​չի կարողանում նորմալ գործել։

p-n հանգույցի խզում

Նման խափանումները տեղի են ունենում այն ​​իրավիճակներում, երբ հակադարձ էլեկտրական հոսանքը սկսում է հանկարծակի և կտրուկ աճել, դա տեղի է ունենում այն ​​պատճառով, որ համապատասխան տեսակի լարումը հասնում է անընդունելի բարձր արժեքների:

Սովորաբար կան մի քանի տեսակներ.

1. Ջերմային անսարքություններ, որոնք պայմանավորված են ջերմաստիճանի կտրուկ բարձրացմամբ և դրան հաջորդող գերտաքացումով։
2. Էլեկտրական անսարքություններ, առաջացող անցման վրա հոսանքի ազդեցության տակ։

Ընթացիկ լարման բնութագրիչի գրաֆիկը թույլ է տալիս տեսողականորեն ուսումնասիրել այդ գործընթացները և դրանց միջև եղած տարբերությունը:

Էլեկտրական վթար

Էլեկտրական խափանումների հետևանքները անդառնալի չեն, քանի որ դրանք չեն ոչնչացնում բյուրեղը: Հետեւաբար, լարման աստիճանական նվազմամբ հնարավոր է վերականգնել դիոդի բոլոր հատկությունները և գործառնական պարամետրերը:

Միևնույն ժամանակ, այս տեսակի խզումները բաժանվում են երկու տեսակի.

1. Թունելի վթարներտեղի են ունենում, երբ բարձր լարումն անցնում է նեղ հանգույցներով, ինչը թույլ է տալիս առանձին էլեկտրոններին սահել դրա միջով: Նրանք սովորաբար առաջանում են, եթե կիսահաղորդչային մոլեկուլները պարունակում են մեծ քանակությամբ տարբեր կեղտեր: Նման խափանման ժամանակ հակադարձ հոսանքը սկսում է կտրուկ և արագ աճել, իսկ համապատասխան լարումը գտնվում է ցածր մակարդակի վրա։
2. Ավալանշային վթարների տեսակներըհնարավոր են ուժեղ դաշտերի ազդեցության շնորհիվ, որոնք ունակ են արագացնել լիցքակիրները մինչև առավելագույն մակարդակ, ինչի պատճառով նրանք ատոմներից դուրս են մղում մի շարք վալենտային էլեկտրոններ, որոնք այնուհետև թռչում են հաղորդիչ տարածք: Այս երևույթն իր բնույթով ձնահոսքի նման է, ինչի պատճառով էլ վթարի այս տեսակը ստացել է իր անվանումը։

Ջերմային խզում

Նման անսարքության առաջացումը կարող է առաջանալ երկու հիմնական պատճառով՝ անբավարար ջերմության հեռացում և p-n հանգույցի գերտաքացում, որը տեղի է ունենում դրա միջով էլեկտրական հոսանքի չափազանց բարձր տեմպերով հոսելու պատճառով:

Անցումային և հարակից տարածքներում ջերմաստիճանի բարձրացումն առաջացնում է հետևյալ հետևանքները.

1. Ատոմային թրթռումների աճ, ներառված է բյուրեղի մեջ։
2. Հարվածելէլեկտրոնները հաղորդման գոտում:
3. Ջերմաստիճանի կտրուկ բարձրացում.
4. Ոչնչացում և դեֆորմացիաբյուրեղային կառուցվածք:
5. Ամբողջական ձախողումև ռադիոյի ամբողջ բաղադրիչի քայքայումը:

Էլեկտրական հոսանքի ուղղությունը վերահսկելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել տարբեր ռադիո և էլեկտրական բաղադրիչներ: Մասնավորապես, ժամանակակից էլեկտրոնիկան այդ նպատակով օգտագործում է կիսահաղորդչային դիոդ, որի օգտագործումը ապահովում է հավասարաչափ հոսանքը:

Սարք

Կիսահաղորդչային էլեկտրական դիոդը կամ դիոդային փականը սարք է, որը պատրաստված է կիսահաղորդչային նյութերից (սովորաբար սիլիցիում) և գործում է միայն լիցքավորված մասնիկների միակողմանի հոսքով։ Հիմնական բաղադրիչը բյուրեղյա մաս է՝ p-n հանգույցով, որը միացված է երկու էլեկտրական կոնտակտներին։ Վակուումային դիոդային խողովակներն ունեն երկու էլեկտրոդ՝ թիթեղ (անոդ) և տաքացվող կաթոդ։

Լուսանկարը - կիսահաղորդչային դիոդ

Գերմանիումը և սելենը օգտագործվում են կիսահաղորդչային դիոդներ ստեղծելու համար, ինչպես որ ավելի քան 100 տարի առաջ: Նրանց կառուցվածքը թույլ է տալիս մասերը օգտագործել էլեկտրոնային սխեմաները բարելավելու, փոփոխական և ուղղակի հոսանքը միակողմանի իմպուլսային հոսանքի վերածելու և տարբեր սարքերի կատարելագործման համար: Դիագրամում դա հետևյալն է.

Ֆոտո - դիոդի նշանակում

Գոյություն ունեն կիսահաղորդչային դիոդների տարբեր տեսակներ, դրանց դասակարգումը կախված է նյութից, գործառնական սկզբունքից և օգտագործման տարածքից՝ զեներ դիոդներ, իմպուլսային, խառնուրդ, կետ, վարիկապներ, լազերային և այլ տեսակներ: Շատ հաճախ օգտագործվում են կամուրջների անալոգներ. դրանք հարթ և պոլիբյուրեղային ուղղիչներ են: Նրանց շփումը նույնպես իրականացվում է երկու կոնտակտների միջոցով.

Կիսահաղորդչային դիոդի հիմնական առավելությունները.

1. Լիարժեք փոխանակելիություն;
2. Գերազանց թողունակության պարամետրեր;
3. Հասանելիություն. Դուք կարող եք դրանք գնել ցանկացած էլեկտրական ապրանքների խանութում կամ անվճար հեռացնել հին սխեմաներից: Գինը սկսվում է 50 ռուբլուց: Մեր խանութներում առաջարկվում են ինչպես հայրենական ապրանքանիշեր (KD102, KD103 և այլն), այնպես էլ արտասահմանյան:

Նշում

Կիսահաղորդչային դիոդի նշումը սարքի հիմնական պարամետրերի հապավումն է: Օրինակ, KD196V-ը սիլիկոնային դիոդ է՝ մինչև 0,3 Վ քայքայման լարման, 9,6 լարման, երրորդ մշակման մոդել։

Սրա հիման վրա.

1. Առաջին տառը որոշում է այն նյութը, որից պատրաստված է սարքը.
2. Սարքի անունը;
3. Նպատակը սահմանող թիվ;
4. Սարքի լարումը;
5. Թիվ, որը որոշում է այլ պարամետրեր (կախված մասի տեսակից):

Տեսանյութ՝ օգտագործելով դիոդներ

Գործողության սկզբունքը

Կիսահաղորդչային կամ ուղղիչ դիոդները ունեն բավականին պարզ գործառնական սկզբունք: Ինչպես արդեն ասացինք, դիոդը պատրաստված է սիլիցիումից այնպես, որ մի ծայրը p-տիպ է, իսկ մյուս ծայրը՝ n-տիպ: Սա նշանակում է, որ երկու կապումներն ունեն տարբեր բնութագրեր: Մեկում էլեկտրոնների ավելցուկ կա, իսկ մյուսը՝ անցքերի ավելցուկ։ Բնականաբար, սարքում կա մի շրջան, որտեղ բոլոր էլեկտրոնները լրացնում են որոշակի բացեր։ Սա նշանակում է, որ արտաքին վճարներ չկան։ Շնորհիվ այն բանի, որ այս շրջանը սպառված է լիցքակիրներից և հայտնի է որպես միավորող շրջան:

Լուսանկարը `գործողության սկզբունքը

Չնայած այն հանգամանքին, որ միացման տարածքը շատ փոքր է (հաճախ դրա չափը միլիմետրի մի քանի հազարերորդական է), հոսանքը չի կարող հոսել դրանում սովորական ձևով: Եթե ​​այնպիսի լարում է կիրառվում, որ p-ի տարածքը դառնում է դրական, իսկ n-ի տարածքը դառնում է բացասական, անցքերը շարժվում են դեպի բացասական բևեռ և օգնում էլեկտրոններին անցնել միավորվող տարածքով: Նույն կերպ էլեկտրոնները շարժվում են դեպի դրական կոնտակտը և, այսպես ասած, շրջանցում են միավորողին։ Չնայած այն հանգամանքին, որ բոլոր մասնիկները տարբեր լիցքերով շարժվում են տարբեր ուղղություններով, նրանք, ի վերջո, ձևավորում են միակողմանի հոսանք, որն օգնում է շտկել ազդանշանը և կանխել լարման ալիքները դիոդային կոնտակտներում:

Եթե ​​լարումը կիրառվի կիսահաղորդչային դիոդի վրա հակառակ ուղղությամբ, ապա դրա միջով հոսանք չի անցնի: Պատճառն այն է, որ անցքերը ձգվում են բացասական պոտենցիալով, որը գտնվում է p տիպի շրջանում։ Նմանապես, էլեկտրոնները ձգվում են դեպի դրական պոտենցիալ, որը կիրառվում է n-տիպի շրջանի վրա: Սա հանգեցնում է միավորող շրջանի չափի մեծացմանը՝ անհնարին դարձնելով ուղղորդված մասնիկների հոսքը:

Լուսանկարը - կիսահաղորդիչների բնութագրերը

Ընթացիկ-լարման բնութագրերը

Կիսահաղորդչային դիոդի ընթացիկ-լարման բնութագրիչը կախված է այն նյութից, որից այն պատրաստված է և որոշ պարամետրերից: Օրինակ, իդեալական կիսահաղորդչային ուղղիչ կամ դիոդ ունի հետևյալ պարամետրերը.

1. Դիմադրություն ուղիղ միացման համար – 0 Օմ;
2. Ջերմային ներուժ – VG = +-0,1 Վ;
3. Ուղղակի հատվածում RD > rD, այսինքն, ուղիղ դիմադրությունը ավելի մեծ է, քան դիֆերենցիալ դիմադրությունը:

Եթե ​​բոլոր պարամետրերը համապատասխանում են, ապա ստացվում է հետևյալ գրաֆիկը.

Լուսանկարը - իդեալական դիոդի CVC

Այս դիոդը օգտագործվում է թվային էլեկտրատեխնիկայում, լազերային արդյունաբերության մեջ, ինչպես նաև օգտագործվում է բժշկական սարքավորումների մշակման մեջ։ Դա անհրաժեշտ է տրամաբանական գործառույթների բարձր պահանջների համար։ Օրինակներ՝ լազերային դիոդ, ֆոտոդիոդ:

Գործնականում այս պարամետրերը շատ են տարբերվում իրականից: Շատ սարքեր պարզապես ի վիճակի չեն աշխատել այդքան բարձր ճշգրտությամբ, կամ նման պահանջներ անհրաժեշտ չեն: Իրական կիսահաղորդչի համարժեք շղթայի բնութագրումը ցույց է տալիս, որ այն ունի լուրջ թերություններ.

Ֆոտո - ընթացիկ-լարման բնութագրիչ իրական կիսահաղորդչային դիոդում

Կիսահաղորդչային դիոդի ընթացիկ-լարման այս բնութագիրը ցույց է տալիս, որ ուղիղ միացման ժամանակ կոնտակտները պետք է հասնեն առավելագույն լարման: Այնուհետև կիսահաղորդիչը կբացվի, որպեսզի թույլ տա էլեկտրոններով լիցքավորված մասնիկների անցումը: Այս հատկությունները նաև ցույց են տալիս, որ հոսանքը կհոսի նորմալ և առանց ընդհատումների: Բայց քանի դեռ բոլոր պարամետրերը չեն համընկնում, դիոդը հոսանք չի անցկացնում: Միևնույն ժամանակ, սիլիցիումային ուղղիչի լարումը տատանվում է 0,7-ի սահմաններում, իսկ գերմանիումի ուղղիչի համար՝ 0,3 վոլտի սահմաններում։

Սարքի շահագործումը շատ կախված է առավելագույն առաջընթաց հոսանքի մակարդակից, որը կարող է անցնել դիոդով: Դիագրամում այն ​​սահմանվում է ID_MAX-ով: Սարքը նախագծված է այնպես, որ ուղղակիորեն միացնելիս այն կարող է դիմակայել միայն սահմանափակ ուժի էլեկտրական հոսանքին: Հակառակ դեպքում, ուղղիչը կգերտաքանա և կվառվի, ինչպես սովորական LED-ը: Ջերմաստիճանը վերահսկելու համար օգտագործվում են տարբեր տեսակի սարքեր: Բնականաբար, դրանցից ոմանք ազդում են հաղորդունակության վրա, բայց երկարացնում են դիոդի աշխատանքը։

Մեկ այլ թերություն այն է, որ փոփոխական հոսանք անցնելիս դիոդը իդեալական մեկուսիչ սարք չէ: Այն աշխատում է միայն մեկ ուղղությամբ, սակայն արտահոսքի հոսանքը միշտ պետք է հաշվի առնել: Դրա բանաձեւը կախված է օգտագործվող դիոդի այլ պարամետրերից: Ամենից հաճախ սխեմաները այն նշանակում են որպես I OP: Անկախ փորձագետների ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ գերմանիումը փոխանցում է մինչև 200 մԱ, իսկ սիլիցիումը` մինչև 30 մԱ: Միևնույն ժամանակ, ներմուծված շատ մոդելներ սահմանափակվում են 0,5 µA արտահոսքով:

Լուսանկարը - կենցաղային դիոդներ

Բոլոր տեսակի դիոդները ենթակա են լարման խզման: Սա ցանցի հատկություն է, որը բնութագրվում է սահմանափակ լարմամբ: Ցանկացած կայունացնող սարք պետք է դիմանա դրան (զեներ դիոդ, տրանզիստոր, թրիստոր, դիոդային կամուրջ և կոնդենսատոր): Երբ ուղղիչ կիսահաղորդչային դիոդի կոնտակտների միջև արտաքին պոտենցիալ տարբերությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան սահմանափակ լարումը, դիոդը դառնում է հաղորդիչ՝ նվազագույնի հասցնելով դիմադրությունը մեկ վայրկյանում: Սարքի նպատակը թույլ չի տալիս նման կտրուկ թռիչքներ կատարել, հակառակ դեպքում այն ​​կխեղաթյուրի ընթացիկ-լարման բնութագիրը։

Սա դիոդ է- կիսահաղորդչային սարք, որը թույլ է տալիս էլեկտրական հոսանքը հոսել միայն մեկ ուղղությամբ:Սա դիոդի հատկությունների և դրա շահագործման շատ համառոտ նկարագրությունն է և առավել ճշգրիտ: Հիմա եկեք ավելի սերտ նայենք, հատկապես, որ դուք սկսում եք ձեր ծանոթությունը կիսահաղորդիչների հսկայական ընտանիքի հետ դիոդով:Ի՞նչ է կիսահաղորդիչը:Անվանումից պարզ է դառնում, որ կիսահաղորդիչը կիսահաղորդիչ է: Կոնկրետ դեպքում դիոդը թույլ է տալիս էլեկտրական հոսանքին անցնել միայն մեկ ուղղությամբ և թույլ չի տալիս, որ այն անցնի հակառակ ուղղությամբ: Այն աշխատում է մեքենայի կամ հեծանիվի խցիկում խուլի կամ կծիկի համակարգի նման: Օդը, որը մղվում է պոմպի կողմից կծիկի կամ խուլի միջով, մտնում է մեքենայի խցիկը և դուրս չի գալիս կծիկի կողմից կողպված լինելու պատճառով: Նկարը ցույց է տալիս դիոդը, քանի որ այն նշված է էլեկտրական դիագրամների վրա:

Նկարին համապատասխան, եռանկյունը (անոդը) ցույց է տալիս, թե որ ուղղությամբ է էլեկտրական հոսանքը հոսում գումարից մինուս, դիոդը «բաց» կլինի:համապատասխանաբար ուղղահայաց շերտի (կաթոդի) կողմում դիոդը «կկողպվի»:

Դիոդի այս հատկությունն օգտագործվում է փոփոխական հոսանքը ուղղակի հոսանքի վերածելու համար, դրա համար դիոդներ են հավաքվում դիոդային կամուրջ.

Դիոդային կամուրջ

Ինչպե՞ս է աշխատում դիոդային կամուրջը:Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս դիոդային կամրջի սխեմատիկ դիագրամ: Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ դիոդային կամրջի մուտքը մատակարարվում է փոփոխական հոսանք, այն արդյունքի վրա, որը մենք արդեն ստանում ենք D.C.Հիմա եկեք պարզենք, թե ինչպես է AC-ը վերածվում DC-ի:

Եթե ​​դուք կարդաք իմ հոդվածը «Ի՞նչ է փոփոխական հոսանքը» պետք է հիշել, որ փոփոխական հոսանքը որոշակի հաճախականությամբ փոխում է իր ուղղությունը: Պարզ ասած, դիոդային կամրջի մուտքային տերմինալներում գումարած և մինուս տեղերը կփոխվեն ցանցի հաճախականությամբ (Ռուսաստանում այս հաճախականությունը 50 Հերց է), ինչը նշանակում է (+) և (-) փոխել տեղերը վայրկյանում 50 անգամ: Ենթադրենք, առաջին ցիկլում կլինի դրական պոտենցիալ (+) «A» տերմինալում և բացասական պոտենցիալ (-) «B» տերմինալում: «A» տերմինալից գումարածը կարող է անցնել միայն մեկ ուղղությամբ կարմիր սլաքի երկայնքով՝ «D1» դիոդի միջով մինչև (+) նշանով ելքային տերմինալ, այնուհետև դիմադրություն (R1) «D3» դիոդի միջոցով մինչև «B» մինուս տերմինալը: Հաջորդ ցիկլում, երբ պլյուսն ու մինուսը փոխվեն, ամեն ինչ տեղի կունենա ճիշտ հակառակը։ «B» տերմինալից գումարածը «D2» դիոդով կանցնի ելքային տերմինալ (+) նշանով, այնուհետև դիմադրություն (R1) «D4» դիոդի միջոցով մինչև «A» մինուս տերմինալը: Այսպիսով, ուղղիչի մուտքի մոտ մենք ստանում ենք մշտական ​​էլեկտրական հոսանք, որը շարժվում է միայն մեկ ուղղությամբ՝ գումարածից մինուս (ինչպես սովորական մարտկոցում): Փոփոխական հոսանքը ուղղակի հոսանքի վերածելու այս մեթոդը կիրառվում է բոլոր էլեկտրոնային սարքերում, որոնք սնուցվում են 220 վոլտ էլեկտրական ցանցով։ Բացի առանձին դիոդներից հավաքված դիոդային կամուրջներից, օգտագործվում են էլեկտրոնային բաղադրիչներ, որոնցում տեղադրման հեշտության համար ուղղիչ դիոդները կցվում են մեկ կոմպակտ պատյանում: Նման սարքը կոչվում է «Դիոդային հավաքում».

Կան ոչ միայն ուղղիչ դիոդներ: Կան դիոդներ, որոնց հաղորդունակությունը կախված է լուսավորությունից, կոչվում են «Ֆոտոդիոդներ»դրանք նշանակված են հետևյալ կերպ.

Նրանք կարող են այսպիսի տեսք ունենալ.

LED-ները ձեզ քաջ հայտնի են, դրանք գտնվում են տոնածառի ծաղկեպսակներում, հզոր լուսարձակներում և ավտոմեքենաների լուսարձակներում: Դիագրամում դրանք նշված են հետևյալ կերպ.

LED-ները այսպիսի տեսք ունեն.

Ինչպես փորձարկել դիոդը

Ստուգեք դիոդԴուք կարող եք օգտագործել սովորական մուլտիմետր - ինչպես օգտագործել մուլտիմետրԱյս հոդվածում, ստուգելու համար փորձարկիչը միացրեք հավաքման ռեժիմի: Սարքի զոնդերը միացնում ենք դիոդի էլեկտրոդներին, սեւ զոնդը՝ կաթոդին

(ժամանակակից դիոդային պատյանների վրա կաթոդը նշված է օղակի նշանով),միացրեք կարմիր զոնդը անոդին (ինչպես արդեն գիտեք, դիոդները լարումը անցնում են միայն մեկ ուղղությամբ)Դիոդի դիմադրությունը փոքր կլինի, այսինքն. Հաշվիչի թվերը մեծ տարբերություն կստեղծեն:

Մենք սարքի զոնդերը փոխում ենք հակառակը.

Դիմադրությունը կլինի շատ մեծ, գրեթե անսահման։ Եթե ​​ամեն ինչ ստացվում է այնպես, ինչպես գրել եմ, դիոդը աշխատում է, եթե երկու դեպքում էլ դիմադրությունը շատ բարձր է, ապա «բաց դիոդը» անսարք է և ընդհանրապես չի անցնում լարումը, եթե դիմադրությունը շատ փոքր է, ապա դիոդը կոտրվել է և երկու ուղղություններով անցնում է լարման:

Ինչպես ստուգել դիոդային կամուրջը

Եթե ​​դիոդային կամուրջը հավաքվում է առանձին դիոդներից, ապա յուրաքանչյուր դիոդ ստուգվում է առանձին, ինչպես նկարագրված է վերևում: Անհրաժեշտ չէ յուրաքանչյուր դիոդ անջատել միացումից, բայց ավելի լավ է անջատել ուղղիչի դրական կամ բացասական տերմինալը միացումից:

Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է ստուգել դիոդային հավաքույթը, որտեղ դիոդները գտնվում են մեկ բնակարանում և անհնար է դրանց հասնել, ապա վարվեք հետևյալ կերպ.

Մենք միացնում ենք մեկ զոնդ մուլտիմերտադիոդային հավաքույթի պլյուսին, իսկ երկրորդի հետ մենք հերթով շոշափում ենք հավաքի տերմինալները, որտեղ մատակարարվում է փոփոխական հոսանք: Մի ուղղությամբ սարքը պետք է ցույց տա ցածր դիմադրություն հակառակ ուղղությամբ զոնդերը փոխելիս, շատ բարձր դիմադրություն: Այնուհետև մենք նաև ստուգում ենք ուղղիչը բացասական ելքի դեմ: Եթե ​​չափման ընթացքում երկու ուղղություններով ընթերցումները փոքր են կամ մեծ, դիոդի հավաքումը սխալ է: Այս փորձարկման մեթոդն օգտագործվում է էլեկտրոնիկան վերանորոգելիս:

Բարձր հաճախականության դիոդներ, իմպուլսային դիոդներ, թունելային դիոդներ, վարիկապներ - այս բոլոր դիոդները լայնորեն օգտագործվում են կենցաղային և հատուկ սարքավորումներում: Որպեսզի հասկանաք և պարզեք, թե ինչպես ճիշտ օգտագործել և որտեղ օգտագործել, թե որ դիոդները, դուք պետք է բարելավեք ձեր գիտելիքները, ուսումնասիրեք մասնագիտացված գրականություն և, իհարկե, մի հապաղեք հարցեր տալ:

Դիոդի անունը թարգմանվում է որպես «երկու էլեկտրոդ»: Պատմականորեն էլեկտրոնիկան առաջացել է էլեկտրական վակուումային սարքերից: Բանն այն է, որ լամպերը, որոնք շատերը հիշում են հին հեռուստացույցներից և ընդունիչներից, կրում էին այնպիսի անուններ, ինչպիսիք են դիոդը, տրիոդը, պենտոդը և այլն:

Անվանումը ներառում էր սարքի էլեկտրոդների կամ ոտքերի քանակը։ Կիսահաղորդչային դիոդները հայտնագործվել են անցյալ դարի սկզբին։ Դրանք օգտագործվում էին ռադիոազդանշանները հայտնաբերելու համար։

Դիոդի հիմնական հատկությունը նրա հաղորդունակության բնութագրերն են, որոնք կախված են տերմինալների վրա կիրառվող լարման բևեռականությունից: Դիոդի նշանակումը մեզ ասում է հաղորդման ուղղությունը: Հոսանքի շարժումը համընկնում է UGO դիոդի սլաքի հետ։

UGO - սովորական գրաֆիկական նշում: Այլ կերպ ասած, սա պատկերակ է, որը նշում է գծապատկերի տարրը: Եկեք նայենք, թե ինչպես կարելի է տարբերակել դիագրամի վրա LED նշումը նմանատիպ այլ տարրերից:

Դիոդներ, ինչ են դրանք:

Բացի անհատական ​​ուղղիչ դիոդներից, դրանք խմբավորված են ըստ կիրառման մեկ բնակարանի մեջ:

Դիոդային կամրջի նշանակումը

Օրինակ՝ այսպես է պատկերված դիոդային կամուրջմիաֆազ AC լարման ուղղման համար: Իսկ ստորև ներկայացված է դիոդային կամուրջների և հավաքների տեսքը:

Ուղղիչի մեկ այլ տեսակ է Շոտկի դիոդ– նախատեսված է բարձր հաճախականության սխեմաներում աշխատելու համար: Հասանելի է ինչպես դիսկրետ ձևով, այնպես էլ հավաքույթներով: Դրանք հաճախ կարելի է գտնել միացման սնուցման աղբյուրներում, օրինակ՝ AT կամ ATX անհատական ​​համակարգչի սնուցման աղբյուրներ:

Սովորաբար, Schottky-ի հավաքույթների վրա, դրա գագաթնակետը և ներքին միացման սխեման նշված են գործի վրա:

Հատուկ դիոդներ

Մենք արդեն նայեցինք ուղղիչ դիոդին, եկեք նայենք Zener դիոդ, որը ռուս գրականության մեջ կոչվում է. zener դիոդ.

Zener դիոդի նշանակում (Zener diode)

Արտաքինից այն սովորական դիոդի տեսք ունի՝ մի կողմում նշանով սև գլան: Հաճախ հայտնաբերվում է ցածր էներգիայի տարբերակում `փոքր կարմիր ապակե գլան` կաթոդի վրա սև նշանով:

Այն ունի կարևոր հատկություն՝ լարման կայունացում, հետևաբար այն միացված է բեռին զուգահեռ հակառակ ուղղությամբ, այսինքն. Սնուցման պլյուսը միացված է կաթոդին, իսկ անոդը՝ մինուսին։

Հաջորդ սարքն է varicap, դրա գործողության սկզբունքը հիմնված է պատնեշի հզորության արժեքի փոփոխման վրա՝ կախված կիրառվող լարման մեծությունից։ Օգտագործվում է ընդունիչներում և սխեմաներում, որտեղ անհրաժեշտ է գործողություններ կատարել ազդանշանի հաճախականության վրա: Նշանակված է որպես դիոդ՝ համակցված կոնդենսատորի հետ:

Varicap - նշում դիագրամի և արտաքին տեսքի վրա

– որի նշանակումը կարծես խաչված դիոդ լինի: Իրականում սա այն է, ինչ կա՝ դա 3 հանգույց, 4 շերտ կիսահաղորդչային սարք է։ Իր կառուցվածքի շնորհիվ այն ունի որոշակի լարման արգելքը հաղթահարելիս հոսանք անցնելու հատկություն։

Օրինակ, մոտ 30 Վ լարման դիզիստորները հաճախ օգտագործվում են «էներգախնայող» լամպերում, ավտոգեներատորը գործարկելու և նման սխեմայի համաձայն կառուցված այլ սնուցման սարքերում:

Դինիստորի նշանակում

LED-ներ և օպտոէլեկտրոնիկա

Քանի որ դիոդը լույս է արձակում, նշանակումը նշանակում է LEDպետք է լինի այս հատկանիշի նշում, ուստի սովորական դիոդին ավելացվեցին երկու ելքային սլաքներ:

Իրականում, բևեռականությունը որոշելու շատ տարբեր եղանակներ կան, ներքևում կա դրա վերաբերյալ մի ամբողջ բաժին, օրինակ՝ կանաչ լուսադիոդային ցուցիչ:

Որպես կանոն, LED-ի քորոցները նշվում են կամ նշանով կամ տարբեր երկարությունների ոտքերով: Կարճ ոտքը մինուս է:

Ֆոտոդիոդ, սարքը գործողության մեջ հակառակն է LED-ին: Այն փոխում է իր հաղորդունակության վիճակը՝ կախված իր մակերեսի վրա ընկնող լույսի քանակից։ Դրա նշանակումը.

Նման սարքերը օգտագործվում են հեռուստացույցներում, մագնիտոֆոններում և այլ սարքավորումներում, որոնք կառավարվում են ինֆրակարմիր սպեկտրի հեռակառավարմամբ: Նման սարք կարելի է պատրաստել սովորական տրանզիստորի մարմինը կտրելով։

Հաճախ օգտագործվում է լույսի սենսորներում, լուսավորության սխեմաների ավտոմատ միացման և անջատման սարքերի վրա, օրինակ՝ հետևյալը.

Օպտոէլեկտրոնիկան այն ոլորտն է, որը լայն տարածում է գտել տվյալների փոխանցման և կապի ու կառավարման սարքերում։ Իր արագ արձագանքման և գալվանական մեկուսացման ունակության շնորհիվ այն ապահովում է սնուցվող սարքերի անվտանգությունը առաջնային կողմում բարձր լարման բարձրացման դեպքում: Այնուամենայնիվ, ոչ թե ձևով, ինչպես նշված է, այլ օպտոկապլերի տեսքով:

Դիագրամի ներքևի մասում տեսնում եք օպտոկապլեր: LED-ը միացվում է այստեղ՝ փակելով հոսանքի միացումը՝ օգտագործելով օպտոտրանզիստորը LED շղթայում: Երբ փակում եք անջատիչը, հոսանքը հոսում է LED-ի միջով օպտոկապլերի մեջ, ձախ կողմում գտնվող ներքևի հրապարակում: Այն վառվում է, և տրանզիստորը լույսի հոսքի ազդեցությամբ սկսում է հոսանք անցնել LED1-ով, որը նշված է կանաչ գույնով։

Նույն հավելվածն օգտագործվում է բազմաթիվ սնուցման աղբյուրների հոսանքի կամ լարման հետադարձ կապի սխեմաներում (դրանք կայունացնելու համար): Կիրառման շրջանակը սկսվում է բջջային հեռախոսի լիցքավորիչներից և LED ժապավենների սնուցման սարքերից մինչև հզոր էներգիայի մատակարարման համակարգեր:

Կան դիոդների մեծ բազմազանություն, դրանցից ոմանք նման են իրենց բնութագրերին, ոմանք ունեն բոլորովին անսովոր հատկություններ և կիրառություններ, դրանք միավորված են միայն երկու ֆունկցիոնալ տերմինալների առկայությամբ:

Դուք կարող եք գտնել այս տարրերը ցանկացած էլեկտրական միացումում, դրանց կարևորությունն ու բնութագրերը չեն կարող թերագնահատվել: Դիոդի ճիշտ ընտրությունը, օրինակ, սնուցման միացումում կարող է զգալիորեն ազդել հոսանքի անջատիչների արդյունավետության և ջերմության տարածման վրա, և, համապատասխանաբար, էլեկտրամատակարարման երկարակեցության վրա:

Եթե ​​ձեզ համար անհասկանալի բան կար, թողեք մեկնաբանություններ և հարցեր տվեք, հաջորդ հոդվածներում մենք անպայման կբացահայտենք բոլոր անհասկանալի հարցերն ու հետաքրքիր կետերը: