Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Діод являє собою простий напівпровідниковий прилад, який знайшов широке застосування в техніці. Не кожна людина знає, що таке діод, і ще менша кількість людей точно уявляє собі принцип роботи виробу.
При цьому існує велика кількість різновидів цього приладу, про які варто знати всім, хто цікавиться радіоелектронікою.
Пристрій і принцип роботи
Якщо зрозуміти, як працює діод, то розібратися в пристрої цього напівпровідникового приладу буде досить просто. Основу деталі становить струмовий перехід, з'єднаний з двома контактами (позитивним - анодом і негативним - катодом). При прямому включенні напруги відкривається перехід, опір якого невелике. В результаті через виріб проходить струм, званий прямим.
Якщо ж при включенні деталі в схему змінити полярність, то опір ділянки переходу різко зросте, а показник електроструму буде прагнути до нуля. Така напруга прийнято називати зворотним.
Сучасні діоди мають принципову відмінність від перших моделей, що активно використовуються під час радіоламп. У напівпровідникових радіодеталях струмовий перехід виготовляється з кремнію або германію і носить назву р-n-перехід. Основна відмінність між цими матеріалами полягає в показниках прямого напруги, при яких відбувається відкриття.
Так як напівпровідниковий кристал може ефективно працювати в будь-яких умовах, то необхідність створення особливого середовища зникла.
У лампових пристроях для цього в колбу закачувався спеціальний газ або створювався вакуум. В результаті сучасні вироби мають невеликі габарити, а вартість їх виробництва значно знизилася.
Основні види
Діоди прийнято класифікувати за кількома параметрами. Залежно від робочих частот, вони можуть бути низько-, високочастотними, а також здатними функціонувати в умовах надвисоких частот. Також існує поділ і в відповідно до конструктивних особливостей, де можна виділити наступні види діодів:
- Діод Шоттки - замість звичайного pn-перехода використовується металл. З одного боку, це дозволяє домогтися мінімальних втрат напруги при прямому включенні. Однак з іншого при високому зворотному струмі, виріб швидко виходить з ладу.
- Стабілітрон - дозволяє стабілізувати напругу.
Стабистор - відрізняється від стабілітрона меншою залежністю напруги від струму.- Діод Гана - позбавлений p - n-переходу, замість якого використовується особливий кристал. Використовується для роботи в діапазоні надвисоких частот.
- Варикап - являє собою поєднання діода з конденсатором. Ємність виробу залежить від зворотного напруги в області p - n-переходу, а застосовується він при створенні коливальних контурів.
- Фотодіод - потрапляння світлового потоку на струмовий перехід призводить до створення в ньому різниці потенціалів. Якщо замкнути в цей момент ланцюг, то в ній з'явиться струм.
- Світлодіод - при досягненні певного показника струму в p - n-переході, пристрій починає випромінювати світловий потік.
Область застосування
Сфера використання цих деталей в сучасній радіотехніці висока. Складно знайти пристрій, який працює без цих деталей. Щоб зрозуміти, для чого потрібен діод, можна навести кілька прикладів:
- Діодні мости - містять від 4 до 12 напівпровідникових пристроїв, які з'єднуються між собою. Основним завданням діодних мостів є випрямлення струму, і вони активно використовуються, наприклад, при створенні генераторів для автомобілів.
- Детектори - створюються при поєднанні діодів і конденсаторів. В результаті з'являється можливість виділити низькочастотну модуляцію з різних сигналів. Застосовуються при виготовленні радіо- і телеприймачів.
Захисні пристрої - дозволяють убезпечити електричну схему від можливих перевантажень. Кілька виробів підключаються в зворотному напрямку. Коли схема працює нормально, то вони залишаються в закритому положенні. Як тільки вхідна напруга досягає критичних показників, пристрій активуються.- Перемикачі - такі системи на основі цих виробів дозволяють здійснювати комутацію високочастотних сигналів.
- Системи іскрозахисту - створення шунт-діодного бар'єру дозволяє обмежити показник напруги в електроланцюзі. Для збільшення ступеня захисту разом з напівпровідниковими деталями використовуються спеціальні токоограничивающие резистори.
Це лише кілька прикладів використання діодів. Вони є досить надійними пристроями, за допомогою яких можна вирішувати велику кількість завдань. Найчастіше ці радіодеталі виходять з ладу через природного старіння або через перегрів.
Якщо стався електричний пробій вироби, то його наслідки рідко є незворотними, так як кристал не руйнується.