Isang Pangkalahatang-ideya sa Iba`t ibang Mga Uri ng Diode at Ang Kanilang Mga Paggamit

Ang isang diode ay isang dalawang-terminal na de-koryenteng aparato, na nagpapahintulot sa paglipat ng kasalukuyang sa isang direksyon lamang. Ang diode ay kilala rin sa unidirectional kasalukuyang pag-aari, kung saan pinapayagan ang daloy ng kuryente na dumaloy sa isang direksyon. Talaga, ang isang diode ay ginagamit para sa pagwawasto ng mga form ng alon, sa loob ng mga detektor ng radyo o sa loob mga supply ng kuryente . Maaari din silang magamit sa iba't ibang mga de-koryenteng at elektronikong circuit kung saan kinakailangan ang 'one-way' na resulta ng diode. Karamihan sa mga diode ay ginawa mula sa semiconductors tulad ng Si (silicon), ngunit sa ilang mga kaso, ginagamit din ang Ge (germanium). Ito ay kapaki-pakinabang minsan upang ibuod ang magkakaibang uri ng mga diode ay mayroon na . Ang ilan sa mga uri ay maaaring mag-overlap, ngunit ang iba't ibang mga kahulugan ay maaaring makinabang upang paliitin ang patlang at mag-alok ng isang pangkalahatang ideya ng iba't ibang mga uri ng mga diode.

Ano ang Mga Iba't ibang Mga Uri ng Diode?

Mayroong maraming uri ng mga diode at magagamit ang mga iyon sa disenyo ng electronics, katulad ng isang Backward diode, BARRITT diode, Gunn Diode, Laser diode, Light emitting diode, Mga diode ng ginto na naka-doped , diode ng kristal , PN Junction, Ang diode ni Shockley , Hakbang sa pag-recover ng diode, Tunnel diode, Varactor diode, at isang Zener diode.

Mga uri ng Diode

Detalyadong Paliwanag ng Diode

Pag-usapan natin nang detalyado ang tungkol sa nagtatrabaho prinsipyo ng diode.

Paatras na Diode

Ang ganitong uri ng diode ay tinatawag ding back diode, at hindi ito labis na naipatupad. Ang paatras na diode ay isang PN-junction diode na may katulad na operasyon sa isang tunnel diode. Ang senaryo ng quantum tunneling ay nagtataglay ng mahalagang responsibilidad sa pagsasagawa ng kasalukuyang pangunahin na reverse path. Sa larawan ng energy band, maaaring malaman ang eksaktong pagtatrabaho ng diode.

Paggawa ng Backward Diode

Ang banda na namamalagi sa pinakamataas na antas ay tinawag na conduction band samantalang ang bandang mas mababang antas ay tinawag na banda ng valency. Kapag may isang application ng enerhiya sa mga electron, may posibilidad silang makakuha ng enerhiya at lumipat patungo sa conduction band. Kapag ang mga electron ay pumasok mula sa valency hanggang sa conduction band, ang lugar ng mga ito sa valency band ay naiwan na may mga butas.

Sa kalagayang zero-biasing, ang nasakop na valency band ay taliwas sa sakop ng conduction band. Sapagkat sa kabaligtaran na kundisyon ng bias, ang rehiyon ng P ay may paggalaw patungo sa paitaas na naaayon sa rehiyon ng N. Ngayon, ang sinakop na banda sa seksyong P ay taliwas sa bakanteng banda sa N-section. Kaya, ang mga electron ay nagsisimulang tunneling mula sa sinakop na banda sa seksyon ng P hanggang sa bakanteng banda sa N-seksyon.

Kaya, nangangahulugan ito na ang kasalukuyang daloy ay nangyayari din sa reverse biasing din. Sa kundisyon sa pasulong na pasulong, ang N-rehiyon ay may kilusan patungo sa paitaas na naaayon sa P-rehiyon. Ngayon, ang nasakop na banda sa N-section ay taliwas sa bakanteng banda sa P-section. Kaya, ang mga electron ay nagsisimulang tunneling mula sa nasakop na banda sa N-section hanggang sa bakanteng banda sa P-section.

Sa ganitong uri ng diode, nabuo ang negatibong rehiyon ng paglaban at ito ay higit na ginagamit sa pagtatrabaho ng diode.

Paatras na Diode

BARITT Diode

Ang pinalawig na term ng diode na ito ay Barode Injection Transit Time diode na BARITT diode. Nalalapat ito sa mga aplikasyon ng microwave at pinapayagan ang maraming mga paghahambing sa mas malawak na ginagamit na diode ng IMPATT. Ang link na ito ay nagpapakita ng isang malinaw na paglalarawan ng kung ano ang a BARRITT Diode at ang pagtatrabaho at pagpapatupad nito.

Gunn Diode

Ang Gunn diode ay isang PN junction diode, ang ganitong uri ng diode ay isang aparato na semiconductor na mayroong dalawang mga terminal. Pangkalahatan, ginagamit ito para sa paggawa ng mga signal ng microwave. Mangyaring mag-refer sa link sa ibaba para sa Gumagawa ang Gunn Diode , Mga Katangian, at mga Application nito.

Mga Gunn Diode

Laser Diode

Ang laser diode ay walang katulad na proseso tulad ng ordinaryong LED (light-emitting diode) sapagkat gumagawa ito ng magkakaugnay na ilaw. Ang mga diode na ito ay malawak na ginagamit para sa iba't ibang mga layunin tulad ng DVD, CD drive, at laser light pointers para sa mga PPT. Bagaman ang mga diode na ito ay mura kaysa sa iba pang mga uri ng mga generator ng laser, mas mahal ang mga ito kaysa sa mga LED. Mayroon din silang bahagyang buhay.

Laser Diode

Light Emitting Diode

Ang katagang LED ay nangangahulugang light-emitting diode, ay isa sa mga pinaka-karaniwang uri ng diode. Kapag ang diode ay konektado sa pagpapasa ng bias, pagkatapos ay ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng kantong at bumubuo ng ilaw. Marami ring mga bagong pagpapaunlad ng LED na binabago ang mga ito ay mga LED at OLED. Ang isa sa mga pangunahing konsepto na magkaroon ng kamalayan sa LED ay ang IV na katangian. Dumaan tayo sa mga katangian ng LED nang detalyado.

Mga Katangian ng Light Emitting Diode

Bago ang isang LED ay naglalabas ng ilaw, nangangailangan ito ng daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng diode sapagkat ito ay isang kasalukuyang based diode. Dito, ang dami ng intensity ng ilaw ay may direktang proporsyon sa na ng pasulong na direksyon ng kasalukuyang dumadaloy sa diode.

Kapag ang diode ay nagsasagawa ng kasalukuyang sa pasulong na bias, kung gayon kailangang magkaroon ng isang kasalukuyang pumipigil sa resistor ng serye upang mapangalagaan ang diode mula sa karagdagang daloy ng kasalukuyang. Dapat pansinin na walang direktang koneksyon sa pagitan ng supply ng kuryente sa LED kung saan nagdudulot ito ng instant na pinsala dahil pinapayagan ng koneksyon na ito ang matinding dami ng kasalukuyang daloy at sinusunog ang aparato.

Paggawa ng LED

Ang bawat uri ng aparatong LED ay nagtataglay ng sarili nitong pagkawala ng boltahe sa unahan sa pamamagitan ng PN junction at ang hadlang na ito ay kilala ng uri ng semiconductor na ginamit. Tinutukoy nito ang dami ng boltahe na drop para sa kaukulang halaga ng kasalukuyang pagpapasa sa pangkalahatan para sa isang kasalukuyang halaga ng 20mA.

Sa karamihan ng mga sitwasyon, ang pag-andar ng LED mula sa kaunting mga antas ng boltahe na may resistor sa koneksyon sa serye, ang Rs ay ginagamit para sa paghihigpit ng pasulong na halaga ng kasalukuyang sa isang protektadong antas na sa pangkalahatan 5mA hanggang 30mA kapag mayroong isang kinakailangan ng pinahusay na ningning .

Ang iba't ibang mga LED ay bumubuo ng ilaw sa mga kaukulang rehiyon ng UV spectrum at sa gayon bumubuo sila ng iba't ibang mga antas ng mga intensidad ng ilaw. Ang tiyak na pagpili ng semiconductor ay maaaring makilala sa pamamagitan ng buong haba ng haba ng daluyan ng mga pagpapalabas ng photon at sa gayon kaukulang ilaw na ginawa. Ang mga kulay ng LED ay ang mga sumusunod:

Kaya't ang eksaktong kulay ng LED ay kilala sa distansya ng emitted haba ng daluyong. At ang haba ng daluyong ay kilala ng tukoy na komposisyon ng semiconductor na nagtatrabaho sa PN junction sa oras ng proseso ng paggawa nito. Kaya, malinaw na ang ilaw na kulay ng paglabas mula sa LED ay hindi dahil sa mga cloured na plastik na ginagamit. Ngunit pinahusay din nila ang ilaw na ilaw kapag hindi naiilawan ng supply ng kasalukuyang. Sa kumbinasyon ng iba't ibang semiconductor, gas, at metal na sangkap, ang mga nasa ibaba ng LED ay maaaring mabuo at ang mga ito ay:

• Gallium Arsenide (GaAs) na kung saan ay infra-red
• Ang Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) ay mula sa pula hanggang sa infra-red at orange
• Ang Aluminium Gallium Arsenide Phosphide (AlGaAsP) na kung saan ay tumaas ang maliwanag na pula, kulay kahel na kulay pula, kahel, at mga dilaw na kulay.
• Ang Gallium Phosphide (GaP) ay umiiral sa pula, dilaw, at berde na kulay
• Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) - karamihan sa berdeng kulay
• Gallium Nitride (GaN) na magagamit sa berde at esmeralda berde
• Ang Gallium Indium Nitride (GaInN) na malapit sa ultraviolet, ang halo-halong kulay ng asul at berde at asul
• Magagamit ang Silicon Carbide (SiC) bilang isang asul bilang isang substrate
• Ang Zinc Selenide (ZnSe) ay umiiral sa asul
• Ang Aluminium Gallium Nitride (AlGaN) na ultraviolet

Photodiode

Ginagamit ang photodiode upang makakita ng ilaw. Napag-alaman na kapag ang ilaw ay tumatama sa isang PN-junction maaari itong lumikha ng mga electron at hole. Kadalasan, ang mga photodiode ay nagpapatakbo sa ilalim ng mga kondisyon ng reverse bias kung saan kahit isang maliit na halaga ng daloy ng kasalukuyang nagreresulta mula sa ilaw ay maaaring napansin lamang. Ang mga diode na ito ay maaari ding magamit upang makabuo ng kuryente.

Photo Diode

PIN Diode

Ang ganitong uri ng diode ay nailalarawan sa pagbuo nito. Mayroon itong pamantayang mga rehiyon na uri ng P at uri ng N, ngunit ang lugar sa pagitan ng dalawang rehiyon na katulad ng intrinsic semiconductor ay walang pag-doping. Ang rehiyon ng intrinsic semiconductor ay may epekto ng pagdaragdag ng lugar ng ubos na rehiyon na maaaring maging kapaki-pakinabang para sa paglipat ng mga application.

PIN Diode

Ang mga negatibo at positibong tagadala ng singil mula sa mga rehiyon na uri ng N at P ay tumutugma sa paggalaw sa intrinsik na rehiyon. Kapag ang rehiyon na ito ay ganap na napuno ng mga electron-hole, pagkatapos ang diode ay nagsisimula upang magsagawa. Habang nasa reverse bias condition, ang malawak na intrinsic layer sa diode ay maaaring maiwasan at madala ang mga antas ng mataas na boltahe.

Sa nadagdagan na mga antas ng dalas, ang PIN diode ay gagana bilang isang linear resistor. Gumagana ito bilang isang linear risistor sapagkat ang diode na ito ay mayroon hindi sapat na oras ng pag-recover sa pag-recover . Ito ang sanhi na ang mabigat na sisingilin ng kuryente na rehiyon na 'Ako' ay walang sapat na oras upang maalis sa oras ng mabilis na pag-ikot. At sa kaunting antas ng dalas, ang diode ay nagpapatakbo bilang isang rectifier diode kung saan mayroon itong sapat na oras para sa pagpapalabas at pag-patay.

PN Junction Diode

Ang karaniwang PN junction ay maaaring isipin bilang normal o karaniwang uri ng diode na ginagamit ngayon. Ito ang pinakatanyag ng iba't ibang mga uri ng diode na nasa electric domain. Ngunit, ang mga diode na ito ay maaaring mailapat bilang mga maliit na uri ng signal para magamit sa RF (dalas ng radyo), o iba pang mga mababang kasalukuyang aplikasyon na maaaring tawaging signal diode. Ang iba pang mga uri ay maaaring planuhin para sa mataas na boltahe at mataas na kasalukuyang mga aplikasyon at karaniwang pinangalanan na mga diode ng tagatama. Sa isang diode ng PN junction, dapat na malinaw ng isa ang mga kundisyon ng pagkiling. Mayroong pangunahin na tatlong mga kundisyon ng pagkiling at ito ay nakasalalay sa inilapat na antas ng boltahe.

• Pagpasa ng pasulong - Dito, ang positibo at negatibong terminal ay konektado sa mga uri ng P at N ng diode.
• Reverse bias - Dito, ang positibo at negatibong terminal ay konektado sa mga uri ng N at P ng diode.
• Zero bias - Tinatawag itong bias na ‘0’ dahil walang panlabas na boltahe ang inilapat sa diode.

Ipasa ang mga bias ng PN Junction Diode

Sa kondisyon ng bias sa unahan, ang PN junction ay binuo kapag ang baterya positibo at negatibong mga gilid ay konektado sa mga uri ng P at N. Kapag gumana ang diode sa pagpapasa ng bias, pagkatapos ang panloob at inilapat na mga electric field sa kantong ay nasa kabaligtaran na mga landas. Kapag ang mga electric field na ito ay na-buod, kung gayon ang antas ng lakas ng kinahinatnan na output ay mas mababa kaysa sa inilapat na electric field.

Mga Forward Bias sa PN Junction Mga uri ng Diode

Ang koneksyon na ito ay nagreresulta sa kaunting resistive path at isang mas payat na lugar ng pag-ubos. Ang paglaban ng rehiyon ng pag-ubos ay nagiging mas bale-wala kapag ang halaga ng inilapat na boltahe ay higit pa. Halimbawa, sa silicon semiconductor, kapag ang inilapat na halaga ng boltahe ay 0.6V, pagkatapos ang halaga ng paglaban ng layer ng pag-ubos ay magiging ganap na bale-wala at magkakaroon ng isang hindi hadlang na daloy ng kasalukuyang tumatawid dito.

Reverse Bias ng PN Junction Diode

Dito, ang koneksyon ay ang positibo at negatibong gilid ng baterya na nakakonekta sa mga rehiyon na uri ng N at P-uri, Ito ang bumubuo ng reverse-bias na PN junction. Sa sitwasyong ito, ang inilapat at ang panloob na mga patlang ng kuryente ay nasa isang katulad na direksyon. Kapag ang parehong mga patlang ng kuryente ay na-buod, kung gayon ang nagreresultang landas ng kuryenteng patlang ay katulad ng panloob na daang elektrikal na patlang. Bumubuo ito ng isang mas makapal at pinahusay na rehiyon ng pag-ubos ng resistive. Ang rehiyon ng pag-ubos ay nakakaranas ng higit na pagiging sensitibo at kapal kapag ang inilapat na antas ng boltahe ay higit pa at higit pa.

Reverse Bias sa PN Junction Uri ng Diode

Mga Katangian V-I ng PN Junction Diode

Bilang karagdagan, higit na mahalaga na magkaroon ng kamalayan sa mga katangian ng V-I ng PN junction diode.

Kapag pinatakbo ang diode sa ilalim ng kundisyon ng bias na '0' na nangangahulugang walang aplikasyon ng panlabas na boltahe sa diode. Ito ay nagpapahiwatig na ang potensyal na hadlang ay pumipigil sa kasalukuyang daloy.

Sapagkat kapag ang diode ay nagpapatakbo sa pagpapasa ng mga kundisyon ng bias, magkakaroon ng isang payat na potensyal na hadlang. Sa silipo na uri ng mga diode, kung ang halaga ng boltahe ay 0.7V at sa mga uri ng germanium ng diode kapag ang halaga ng boltahe ay 0.3V, pagkatapos ay ang lapad ng potensyal na hadlang ay nabawasan at pinapayagan nito ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng diode.

VI Mga Katangian sa PN Junction Diode

Sa ito, magkakaroon ng isang unti-unting pagtaas sa kasalukuyang halaga at ang nagresultang kurba ay hindi linear kung saan dahil ang inilapat na antas ng boltahe ay nalalagpasan ang potensyal na hadlang. Kapag nalampasan ng diode ang potensyal na hadlang na ito, gumana ang diode sa normal na kondisyon, at ang hugis ng curve ay unti-unting nagiging matalim (nakakakuha sa linear na hugis) na may pagtaas ng halaga ng boltahe.

Kung saan kapag ang diode ay nagpapatakbo sa reverse bias na kondisyon, magkakaroon ng mas mataas na potensyal na hadlang. Dahil magkakaroon ng pagkakaroon ng mga carrier ng singil ng minorya sa kantong, pinapayagan nito ang daloy ng kasalukuyang pagbabad ng saturation. Kapag may isang nadagdagang antas ng inilapat na boltahe, ang mga carrier ng singil ng minorya ay nagtataglay ng tumataas na lakas na gumagalaw na nagpapakita ng isang epekto sa karamihan ng mga tagadala ng singil. Sa yugtong ito, nangyayari ang pagkasira ng diode at maaari itong humantong sa pagkasira ng diode.

Schottky Diode

Ang Schottky diode ay may isang mas mababang pasulong na pagbagsak ng boltahe kaysa sa ordinaryong mga diode ng PN-junction. Sa mababang alon, ang pagbagsak ng boltahe ay maaaring nasa pagitan ng 0.15 & 0.4 volts kumpara sa 0.6 volts para sa a-Si diode. Upang makamit ang pagganap na ito sila ay dinisenyo sa ibang paraan upang ihambing sa normal na mga diode na mayroong isang metal sa contact na semiconductor. Ang mga diode na ito ay malawakang ginagamit sa mga aplikasyon ng pagwawasto, pag-clamping diode, at pati na rin sa mga aplikasyon ng RF.

Schottky Diode

Diode sa Pag-recover ng Hakbang

Ang isang step recovery diode ay isang uri ng microwave diode na ginamit upang makabuo ng mga pulso sa napaka HF (mataas na mga frequency). Ang mga diode na ito ay nakasalalay sa diode na may napakabilis na katangian ng pag-turn-off para sa kanilang operasyon.

Mga Diode sa Pag-recover ng Hakbang

Tunnel Diode

Ang tunnel diode ay ginagamit para sa mga aplikasyon ng microwave kung saan ang pagganap nito ay nalampasan ng sa iba pang mga aparato ng araw na ito.

Tunnel Diode

Sa elektrikal na domain, ang tunneling ay nangangahulugan na ito ay direktang paggalaw ng mga electron sa pamamagitan ng kaunting lapad ng ubos na rehiyon mula sa conduction band hanggang sa valency band. Sa PN junction diode, ang rehiyon ng pag-ubos ay binuo dahil sa parehong electron at hole. Dahil sa mga positibo at negatibong mga carrier ng singil na ito, ang panloob na patlang ng elektrisidad ay binuo sa rehiyon ng pag-ubos. Lumilikha ito ng isang puwersa sa kabaligtaran na landas ng isang panlabas na boltahe.

Gamit ang tunneling effect, kapag may kaunting halaga ng boltahe na pasulong, kung gayon ang pasulong na kasalukuyang halaga ay magiging higit pa. Maaari itong gumana kapwa sa pasulong at baligtad na kundisyon. Dahil sa mataas na antas ng pag-doping , maaari itong gumana sa reverse biasing din. Sa pagbawas ng potensyal ng hadlang, ang pagkasira ng boltahe sa reverse direction ay makakakuha din ng pagbaba at umabot ng halos zero. Gamit ang kaunting boltahe ng reverse, ang diode ay maaaring umabot sa kondisyon ng pagkasira. Dahil sa negatibong paglaban na rehiyon ay nabuo.

Varactor Diode o Varicap Diode

Ang isang varactor diode ay isang uri ng semiconductor aparato ng solidong estado ng microwave at ginagamit ito kung saan napili ang variable na kapasidad na maaaring magawa ng pagkontrol ng boltahe. Ang mga diode na ito ay tinatawag ding variceal diode. Kahit na ang o / p ng variable capacitance ay maaaring maipakita ng normal na PN-junction diodes. Ngunit, ang diode na ito ay pinili para sa pagbibigay ng ginustong mga pagbabago sa capacitance dahil magkakaiba ang mga ito ng mga uri ng diode. Ang mga diode na ito ay tiyak na dinisenyo at pinahusay na tulad na pinapayagan nila ang isang mataas na hanay ng mga pagbabago sa capacitance.

Varactor Diode

Zener diode

Ang Zener diode ay ginagamit upang magbigay ng isang matatag na boltahe ng sanggunian. Bilang isang resulta, ginagamit ito sa maraming halaga. Gumagawa ito sa ilalim ng reverse bias na kondisyon at nalaman na kapag naabot ang isang partikular na boltahe ay nasisira ito. Kung ang daloy ng kasalukuyang ay limitado ng isang risistor, pinapagana nito ang isang matatag na boltahe upang mabuo. Ang ganitong uri ng diode ay malawakang ginagamit upang mag-alok ng isang sanggunian boltahe sa mga power supply.

Zener diode

Mayroong iba't ibang mga pamamaraan sa pakete ng isang Zener diode. Ilang sa mga ito ay nagtatrabaho para sa mas mataas na antas ng pagwawaldas ng kuryente samantalang ang iba ay ginagamit para sa mga disenyo ng mount mount. Ang heneral uri ng Zener diode ay binubuo ng kaunting pantakip sa salamin. Ang diode na ito ay may isang banda sa isang gilid na markahan ito bilang katod.

Ang Zener diode ay gumana sa isang katulad na paraan tulad ng diode kapag pinapatakbo sa pagpapasa ng kundisyon na bias. Samantalang sa reverse bias, magkakaroon ng kaunting paglitaw kasalukuyang tagas . Kapag may pagtaas sa reverse boltahe hanggang sa pagkasira ng boltahe, pagkatapos ay lumilikha ito ng kasalukuyang daloy sa diode. Ang kasalukuyang halaga ay maaabot sa maximum at ito ay nakuha ng isang serye ng risistor.

Mga aplikasyon ng Zener Diode

Mayroong malawak na aplikasyon ng isang Zener diode at iilan sa mga iyon ay:

• Ginagamit ito bilang isang limiter ng boltahe upang makontrol ang mga antas ng boltahe sa kabuuan ng kaunting halaga ng mga naglo-load
• Nagtatrabaho sa mga application na nangangailangan ng sobrang pag-iingat na boltahe
• Ginamit sa clipping circuit

Ang ilan sa iba pang mga uri ng diode na krusadong ipinatupad sa iba't ibang mga application ay tulad ng sa ibaba:

• Laser Diode
• Avalanche Diode
• Transient Voltage Suppression Diode
• Ginto Doped na uri ng diode
• Patuloy na Kasalukuyang uri ng diode
• Peltier Diode
• Kinokontrol ng Silicon Rectifier diode

Ang bawat diode ay may sariling mga pakinabang at aplikasyon. Ilan sa mga iyon ang malawakang ginagamit sa iba't ibang mga application sa maraming mga domain, samantalang iilan lamang ang nagtatrabaho sa ilang mga application. Sa gayon, lahat ito ay tungkol sa iba't ibang mga uri ng diode at kanilang paggamit. Inaasahan namin na nakuha mo ang isang mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito o upang ipatupad ang mga de-koryenteng proyekto mangyaring ibigay ang iyong mahalagang mga mungkahi sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, Ano ang pagpapaandar ng isang diode ?