Діоди - це напівпровідникові прилади, які ефективно блокують струм в одному напрямку, дозволяючи потоку струму в іншому. Отже, ідеальний діод діє як перемикач, який відкритий в одному напрямку і закритий в іншому. Діоди укладені у таких випадках, як скло або пластик, які позначені стрічкою для позначення сторони катода. Потік струму від анода до катода означає, що діод зміщений вперед, тоді як потік струму від катода до анода означає, що діод має зворотний зсув.
Будівництво
Діоди утворюються з напівпровідників, таких як кремній або германій, які легуються, утворюючи так званий PN-перехід. PN-переходи створюються з комбінації напівпровідників P-типу та N-типу. P означає позитив, а N - негатив. Напівпровідники мають дірки або позитивні заряди, а вільні електрони або негативні заряди.
Типи P та N
У напівпровіднику, легованому для утворення Р-типу, дірки є основними носіями, а електрони - меншими. Подана напруга змушує електрони рухатися ліворуч, а дірки праворуч, а дірки рекомбінують із вільними електронами із зовнішнього кола. Кількості електронів настільки мало, що їх ефект незначний, і тому враховується лише рух дірок. Р-типи мають надлишковий позитивний заряд.
У напівпровіднику, легованому для утворення N-типу, вільні електрони є основними носіями, а дірки - меншими. Подана напруга змушує вільні електрони рухатися вліво, а дірки вправо. Ці дірки заповнюються електронами із зовнішнього кола. Кількість дірок настільки мала, що їх ефект незначний, і тому враховується лише потік вільних електронів. N-типи мають надлишковий негативний заряд.
Особливості
Діод символізується стрілкою, яка вказує напрямок дозволеного потоку струму. Його називають упередженим, якщо струм протікає таким чином. Стрілка має смужку, яка вказує на те, що струм заблокований, коли йде в зворотному напрямку. Діод з потоком струму в неправильному напрямку називається зворотним зміщенням. У реальному житті діоди зі зворотним зміщенням блокують струм, але, нарешті, дозволять деякі, коли занадто багато неправильного шляху. Коли це трапляється, нормальні діоди самознищуються.
Особливі типи
Світлодіоди - це світлодіоди, спеціально сконструйовані для випромінювання світла. Стабілітрони створені для проведення, коли вони мають зворотний зсув, замість того, щоб руйнуватися. Варистори поводяться як зворотні стабілітрони і можуть витримувати до 1000 вольт. Варактори функціонують як конденсатори, що змінюють напругу.
Використовує
Діоди використовуються по-різному. Деякі з них змінюють змінний струм на постійний, видаляючи частину сигналу. У цій якості вони відомі як випрямлячі. Вони функціонують як електричні вимикачі та корисні для захисту від перенапруг, оскільки можуть запобігти стрибкам напруги. Вони використовуються при виконанні цифрової логіки. Вони також використовуються для створення джерел живлення та подвійних напруг.
Світлодіоди використовують як датчики, а також для освітлення в освітлювальних приладах та лазерах. Стабілітрони функціонують як регулятори напруги, варактори використовуються в електронному налаштуванні, а варистори використовуються для придушення перехідних процесів в лініях змінного струму.
Діоди є основою транзисторів і операційних підсилювачів.