Kuinka kytkeä diodit

Saatat miettiä, mikä antaa kotitaloutesi elektronisten laitteiden käyttää sähköä omalla tavallaan. Sähköasentajien, jotka luovat nämä laitteet sekä muut teollisuudessa käytettävät työkalut, on tiedettävä, miten diodit kytketään näihin tarkoituksiin.

Kun liität diodin sähköpiiriin, varmista, että anodi ja katodi on kytketty piiriin siten, että varaus virtaa positiivisesti varautuneesta anodista negatiivisesti varattuun katodiin.

Voit muistaa tämän muistamalla, että diodipiirikaaviossa kolmion vieressä oleva pystyviiva näyttää negatiiviselta merkiltä, ​​mikä osoittaa, että diodin pää on negatiivisesti varattu. Voit kuvitella, että tämä tarkoittaa, että varaukset virtaavat positiivisesta päästä negatiiviseen. Tämän avulla voit muistaa, kuinka elektronit virtaavat diodin risteyksessä.

Pidä mielessä piirin potentiaali ja virta ja miten se vaikuttaa diodin sijaintiin. Voit kuvitella diodin kytkimeksi, joka avautuu tai sulkeutuu piirin loppuun saattamiseksi. Jos on riittävästi potentiaalia latauksen virtaamiseksi diodin läpi, kytkin sulkeutuu siten, että virta kulkee läpi. Tämä tarkoittaa, että diodi on eteenpäin suuntautunut.

Voit sitten käyttääOhmin laki​

jännitteen laskemiseksiV, nykyinenMinäja vastusRmitata jännitelähde jännitelähteen ja itse diodin välillä.

Jos kytket diodin toiseen suuntaan, tämä kääntäisi diodin esijännityksen, kun virta virtaisi katodista anodiin. Tässä skenaariossa suurennat diodin ehtymisaluetta, diodiristikon toisella puolella olevaa aluetta, jossa ei ole elektroneja eikä reikiä (alueet, joissa ei ole elektroneja).

Elektronien liike negatiivisesti varautuneella alueella täyttäisi reiät positiivisesti varautuneella alueella. Kun luot diodiyhteyksiä, kiinnitä huomiota siihen, miten diodi muuttuisi liitetyn suunnan mukaan.

Kun niitä käytetään sähköpiireissä, diodit varmistavat virran kulkemisen yhteen suuntaan. Ne on valmistettu käyttämällä kahta elektrodia, anodia ja katodia, erotettu materiaalilla.

Elektronit virtaavat anodista, jossa tapahtuu hapettumista tai elektronihäviötä, katodiin, jossa tapahtuu pelkistystä tai elektronivahvistusta. Yleensä diodit valmistetaan puolijohteilla, jotka antavat varauksen virrata läpi sähkövirran läsnä ollessa tai ohjaamalla niiden vastusta dopingina tunnetulla prosessilla.

​Dopingon menetelmä epäpuhtauksien lisäämiseksi puolijohteeseen reikien luomiseksi ja puolijohteen tekemiseksi jokon-tyyppi(kuten "negatiivisessa latauksessa") taip-tyyppi(kuten "positiivisessa latauksessa").

N-tyypin puolijohde sisältää ylimäärän elektroneja, jotka on järjestetty siten, että varaus voi virrata vapaasti samalla, kun se on edelleen hallittavissa. Ne valmistetaan yleensä arseenista, fosforista, antimonista, vismuttista ja muista alkuaineista, joissa on viisi valenssielektronia. P-tyyppisellä puolijohteella on toisaalta positiivinen varaus reikien vuoksi, ja ne on valmistettu galliumista, boorista, indiumista ja muista elementeistä.

Elektronien ja reikien jakautuminen antaa varauksen virrata p- ja n-tyyppisten puolijohteiden välillä, ja kun ne yhdistetään toisiinsa, ne muodostavatP-N risteys. N-tyypin puolijohteen elektronit hyökkäävät p-tyypin puolelle diodeina, jotka antavat virran kulkea yhteen suuntaan.

Diodit voidaan tyypillisesti valmistaa piistä, germaniumista tai seleenistä. Diodeja luovat insinöörit voivat käyttää metallielektrodeja kammiossa ilman muuta kaasua tai matalapaineisen kaasun kanssa.

Nämä elektronien yhteen suuntaan kuljettavien diodien ominaisuudet tekevät niistä ihanteelliset tasasuuntaajille, signaalinrajoittimille, jännitesäätimille, kytkimille, signaalimodulaattoreille, sekoittajille ja oskillaattoreille.Tasasuuntaajatmuuntaa vaihtovirta tasavirraksi.Signaalin rajatantaa tiettyjen signaalien voimien kulkea.

​Jännitteen säätimetylläpitää vakiojännitteitä piireissä.Signaalimodulaattoritmuuttaa tulosignaalin vaihekulmaa.Signaalimikseritmuuttaa taajuutta, joka kulkee läpi ja oskillaattorit tuottavat itse signaalia.

Voit myös käyttää diodeja elektronisten laitteiden herkkien tai tärkeiden komponenttien suojaamiseen. Voit käyttää diodia, joka ei toimi normaaleissa olosuhteissa, kun äkillisessä jännitepiikkeessä esiintyy transienttia jännite tai jokin muu voimakas muutos signaalissa, joka voi aiheuttaa haittaa, diodi estää jännitteen vahingoittamasta muuta piiri. Nämä piikkien aiheuttamat sähköiskut vahingoittaisivat muuten piiriä soveltamalla liikaa jännitettä antamatta piirin sopeutua siihen asianmukaisesti.

Nämä diodit ovatohimenevät jännitteenvaimennusdiodit(TVS), ja voit käyttää niitä joko pienentämään transienttijännitettä tai ohjaamaan sen jonnekin muualle virtapiiristä. Piin perustuva P-N-liitos pystyy käsittelemään ohimenevän jännitteen ja palamaan sen jälkeen normaaliksi jännitepiikin ohi. Jotkut TVS: t käyttävät jäähdytyselementtejä, jotka pystyvät käsittelemään jännitepiikkejä pitkiä aikoja.

Piirit, jotka muuttavat tehoavaihtovirta (AC)ettätasavirta (DC)voi käyttää joko yhtä diodia tai neljän niistä ryhmää. DC-laitteet käyttävät latausta, joka virtaa yhteen suuntaan, mutta vaihtovirta siirtyy eteenpäin ja taaksepäin säännöllisin väliajoin.

Tämä on välttämätöntä muunnettaessa voimalaitosten tasasähkö sähkövirraksi, joka tapahtuu siniaaltoina, jota käytetään useimmissa kodinkoneissa. Tasasuuntaajat, jotka tekevät tämän, käyttävät joko yhtä diodia, joka päästää vain puolet aallosta, tai lähestymällä täysiaaltosuuntaajaa, joka käyttää molempia puolia AC-aaltomuodosta.

Diodipiiri osoittaa, miten nämä käyttäytymiset tapahtuvat. Kundemodulaattoripoistaa puolet vaihtosignaalista virtalähteestä, se käyttää kahta pääkomponenttia. Ensimmäinen on itse diodi tai tasasuuntaaja, joka lisää vaihtovirtajakson puoliskon signaalia.

Toinen on alipäästösuodatin, joka poistaa virtalähteen korkeataajuiset komponentit. Se käyttää vastusta ja kondensaattoria, laitetta, joka tallentaa sähkövarauksen ajan myötä, ja käyttää itse piirien taajuusvasteita sen määrittämiseksi, mitkä taajuudet päästetään läpi.

Nämä diodipiirimallit poistavat yleensä vaihtosignaalin negatiivisen komponentin. Sillä on radiosovelluksia, jotka käyttävät suodatinjärjestelmää tiettyjen radiosignaalien havaitsemiseksi yleisiltä kantoaalloilta.

Diodeja käytetään myös elektronisten laitteiden, kuten matkapuhelinten tai kannettavien tietokoneiden, lataamiseen siirtymällä elektronisen laitteen akun toimittamasta virrasta ulkoisen virtalähteen virtaan. Nämä menetelmät ohjaavat virran pois lähteestä ja varmistavat myös, että jos laitteen akku loppuu, voit ryhtyä muihin toimenpiteisiin laitteidesi lataamiseksi.

Tämä tekniikka pätee myös autoihin. Jos autosi akku loppuisi, voit käyttää hyppyjohtoja muuttamaan punaisen ja mustan kaapelin jakaumaa diodien avulla estämään virran väärään suuntaan.

Tietokoneet, jotka käyttävät binaaritietoja nollien ja ykkösten muodossa, käyttävät myös diodeja binaaristen päätöspuiden läpi. Nämä ovat muodossalogiikkaportit, digitaalisten piirien perusyksiköt, jotka päästävät tiedon läpi kahden eri arvon vertailun perusteella. Ne on rakennettu käyttäen joko diodityyppejä, jotka ovat paljon pienempiä kuin muissa sovelluksissa olevat diodit.