Diody jsou polovodičová zařízení, která účinně blokují proud v jednom směru a umožňují tok proudu v druhém. Ideální dioda proto funguje jako spínač, který je otevřený v jednom směru a zavřený v druhém. Diody jsou uzavřeny v případech, jako je sklo nebo plast, které jsou označeny páskou označující stranu katody. Tok proudu z anody na katodu znamená, že dioda je předpjatá dopředu, zatímco tok proudu z katody na anodu znamená, že dioda je předpjatá.
Konstrukce
Diody jsou tvořeny z polovodičů, jako je křemík nebo germanium, které jsou dotovány, aby vytvořily takzvaný PN přechod. Spojení PN jsou vytvořena z kombinace polovodičů typu P a N. P znamená pozitivní a N negativní. Polovodiče mají díry nebo kladné náboje a volné elektrony nebo záporné náboje.
Typy P a N
Polovodič, který byl dotován k vytvoření typu P, má jako většinové nosiče díry a elektrony jsou menšinové nosiče. Aplikované napětí způsobí, že se elektrony pohybují doleva a otvory doprava, a otvory se rekombinují s volnými elektrony z vnějšího obvodu. Počet elektronů je tak malý, že jejich účinek je zanedbatelný, a tak je uvažován pouze pohyb děr. Typy P mají nadměrný kladný náboj.
Polovodič, který byl dotován k vytvoření typu N, má jako většinové nosiče volné elektrony a jako menšinové nosiče díry. Aplikované napětí způsobí pohyb volných elektronů doleva a otvory doprava. Tyto otvory jsou vyplňovány elektrony z vnějšího obvodu. Počet děr je tak malý, že jejich účinek je zanedbatelný, a proto se uvažuje pouze o toku volných elektronů. N-typy mají přebytek záporného náboje.
Funkce
Dioda je symbolizována šipkou, která indikuje směr toku proudu. Říká se tomu dopředu předpjatý, když proud teče tímto způsobem. Šipka má lištu, která označuje, že je proud blokován, když jde v opačném směru. Dioda s proudovým tokem ve špatném směru se nazývá reverzní předpětí. Ve skutečném životě diody s reverzním předpětím zablokují tok proudu, ale nakonec některé povolí, když je toho příliš mnoho. Když k tomu dojde, normální diody se samy zničí.
Speciální typy
LED diody jsou světlo emitující diody speciálně konstruované pro vyzařování světla. Zenerovy diody jsou vyrobeny tak, aby vedly, když mají předpětí, místo aby byly zničeny. Varistory se chovají jako zenerovy diody typu back-to-back a zvládnou až 1 000 voltů. Varaktory fungují jako kondenzátory měnící napětí.
Použití
Diody se používají mnoha způsoby. Některé z nich mění střídavý proud na stejnosměrný proud odstraněním části signálu. V této funkci jsou známé jako usměrňovače. Fungují jako elektrické spínače a jsou užitečné v přepěťových ochranách, protože mohou zabránit špičkám napětí. Používají se při provádění digitální logiky. Používají se také k vytváření napájecích zdrojů a zdvojovačů napětí.
LED diody se používají jako senzory i pro osvětlení osvětlovacích zařízení a laserů. Zenerovy diody fungují jako regulátory napětí, varaktory se používají při elektronickém ladění a varistory se používají k potlačení přechodových jevů ve střídavých vedeních.
Diody jsou základem tranzistorů a operačních zesilovačů.
