Koleksi

Jenis Diod: pelbagai jenis diod

Jenis Diod: pelbagai jenis diod

Diod semikonduktor adalah komponen elektronik yang banyak digunakan yang terdapat dalam banyak reka bentuk litar elektronik hari ini.

Walaupun terdapat banyak jenis diod yang menggunakan struktur asas yang sama dari kawasan bahan jenis-p yang memenuhi kawasan bahan jenis-n, berbagai jenis dioptimumkan untuk memberikan ciri-ciri yang berbeza yang dapat digunakan dengan berbagai cara dalam banyak reka bentuk litar elektronik.

Apa sahaja jenis diod, idea asas dioda penting dalam industri elektronik hari ini, sama ada digunakan untuk pengeluaran peralatan komersial atau perindustrian, untuk digunakan oleh peminat, atau sesiapa sahaja yang mempelajari elektronik.

Diod digunakan di pelbagai kawasan yang berbeza. Mereka mungkin untuk pembetulan isyarat yang sederhana; mereka boleh digunakan sebagai dioda kuasa untuk pembetulan daya, pengesanan isyarat, pelbagai bentuk reka bentuk RF, penjanaan cahaya, penjanaan cahaya laser, pengesanan cahaya dan banyak lagi.

Dioda mungkin juga mempunyai berbagai paket yang berbeda: dioda permukaan, dioda dawai normal, dan beberapa diod kuasa bahkan mungkin memiliki kemampuan untuk disambungkan ke heatsink. Diod terdapat dalam pelbagai bentuk dan saiz.

Sejarah diod semikonduktor

Diod pertama yang digunakan ditemui pada awal tahun 1900-an ketika teknologi wayarles masih di peringkat awal. Cat's Whisker adalah salah satu diod jenis pertama yang digunakan. Ia terdiri dari sekeping dawai yang sangat tipis (kumis kucing itu sendiri) yang boleh diletakkan di atas sekeping bahan jenis semikonduktor (biasanya kristal mineral) untuk membuat jenis titik kontak. Ini banyak digunakan hingga pertengahan hingga akhir 1920-an ketika teknologi termionik atau injap menjadi cukup murah untuk digunakan secara meluas untuk set radio.

Sekitar masa Perang Dunia Kedua, dioda baru diperlukan untuk set radar yang sedang dikembangkan. Dioda semikonduktor memberikan satu pilihan kerana ukurannya bermaksud mereka dapat beroperasi dengan lebih baik pada frekuensi yang diperlukan untuk radar.

Simbol litar diod

Seperti semua komponen elektronik, dioda mempunyai simbol litar yang digunakan dalam diagram litar elektronik. Simbol litar asas untuk diod terdiri daripada segitiga dengan titiknya menyentuh garis pendek tegak lurus dengan wayar pada rajah litar.

Kadang-kadang segitiga dan bahkan garis hanya ditunjukkan dalam garis besar, sementara pada waktu lain ia ditunjukkan sebagai bentuk hitam yang diisi.

Kadang-kadang simbol litar diod hanya ditunjukkan sebagai garis besar dan tanpa bentuk yang diisi. Bentuk garis besarnya boleh diterima,.

Terdapat banyak jenis dioda dan beberapa simbol litar penggunaan yang sedikit diubah suai dari simbol diod asas untuk menunjukkan fungsinya: Schottky diode, varactor diode dan sebilangan yang lain termasuk dalam kategori ini.

Peranti pelekap permukaan atau dipimpin

Diod terdapat dalam pelbagai bentuk dan saiz. Secara tradisional banyak komponen elektronik ini terdapat di dalam tiub kaca kecil untuk merangkumi diod semikonduktor yang sebenarnya. Sekarang diod terkandung dalam pelbagai jenis pakej yang berbeza.

Masih ada bungkusan timbal dan dioda kapsul kaca masih ada, tetapi ada juga banyak bungkusan plastik. Ini boleh berbeza-beza mengikut ukuran daya yang diperlukan.

Dengan banyak pemasangan PCB hari ini menggunakan teknologi permukaan permukaan, terdapat sebilangan besar dioda tersedia sebagai komponen permukaan permukaan, dioda SMD. Terdapat banyak pakej standard untuk diod SMD termasuk pakej SOT-23 yang digunakan untuk banyak diod diskrit kecil. Hanya dua daripada tiga pin yang ada digunakan dan ini membolehkan diod berorientasikan dengan betul.

Oleh kerana diod SMD ini kecil, tidak ada ruang untuk memasukkan nombor bahagian penuh pada dioda dan nombor bentuk pendek digunakan untuk membolehkannya dibezakan.

Walaupun banyak pemasangan PCB menggunakan teknologi permukaan permukaan, ada bidang lain industri pembuatan elektronik yang memerlukan diod dengan kemampuan arus yang jauh lebih tinggi. Diod ini boleh terkandung dalam pakej yang masuk ke dalam heatsink.

Jenis-jenis diod

Terdapat banyak jenis dioda yang dihasilkan dan digunakan dalam pelbagai reka bentuk litar elektronik, reka bentuk RF dan juga reka bentuk digital. Setiap jenis mempunyai sifat yang berbeza dan ini menjadikannya sesuai untuk litar yang berbeza.

  • Diod ke belakang: Diod jenis ini kadang-kadang disebut juga diod belakang. Walaupun tidak digunakan secara meluas, ini adalah bentuk diod simpang PN yang sangat mirip dengan diod terowong dalam operasinya. Ia menemui beberapa aplikasi khusus di mana sifat khasnya dapat digunakan, biasanya pada frekuensi gelombang mikro.

    Diod ke belakang pada dasarnya adalah bentuk diod terowong di mana satu sisi persimpangan kurang didoping daripada yang lain.


  • Diod BARITT: Bentuk diod ini mendapat namanya dari kata-kata diod Masa Transit Suntikan Penghalang. Ia digunakan dalam aplikasi gelombang mikro dan mempunyai banyak persamaan dengan diod IMPATT yang lebih banyak digunakan.


  • Diod Gunn: Walaupun bukan diod dalam bentuk persimpangan PN, dioda jenis ini adalah peranti semikonduktor yang mempunyai dua terminal. Ia biasanya digunakan untuk menghasilkan isyarat gelombang mikro dan telah digunakan dalam banyak reka bentuk RF sebagai bentuk penjana gelombang mikro yang ringkas dan berkesan.

    Dioda Gunn juga dikenal sebagai peranti elektron yang dipindahkan, atau TED. Walaupun disebut sebagai dioda, komponen elektronik ini tidak memiliki persimpangan PN dan secara teknis bukan dioda dalam arti normal cara penggunaannya dalam teknologi semikonduktor. Sebaliknya peranti menggunakan kesan yang dikenali sebagai kesan Gunn (dinamakan sempena penemu, J B Gunn).

    Walaupun dioda Gunn biasanya digunakan untuk menghasilkan isyarat RF gelombang mikro, komponen elektronik ini juga dapat digunakan untuk penguat dalam apa yang kadang-kadang disebut penguat elektron yang dipindahkan atau TEA.


  • Bisikan kucing: Seperti yang telah disebutkan, jenis diod ini adalah jenis yang paling awal untuk mendapat penerimaan yang meluas. Ia terdiri daripada wayar kecil yang diletakkan di atas sekeping kristal mineral. Ini membuat dioda kontak titik kecil, yang walaupun tidak dapat diandalkan cukup baik untuk memungkinkan transmisi radio didengar ketika digunakan dalam "set kristal."

    Walaupun pengesan Whisker Cat tidak begitu dipercayai, mereka adalah dioda semikonduktor pertama dan mereka menunjukkan jalan menuju diod kemudian. dan prinsip LED bahkan dipatuhi oleh H J Round pada tahun 1908 pada salah satu daripadanya.

  • Diod IMPATT: Dioda IMPATT atau Diod gelombang mikro pengionan IMPact Avalanche digunakan dalam beberapa reka bentuk RF di mana penjana mudah diperlukan untuk isyarat gelombang mikro.

    Teknologi diod IMPATT tidak banyak digunakan pada masa ini, tetapi komponen elektronik ini mampu menghasilkan isyarat biasanya dari sekitar 3 dan 100 GHz atau lebih. Salah satu kelebihan utama diod gelombang mikro ini adalah keupayaan daya yang agak tinggi (selalunya sepuluh watt dan lebih) yang jauh lebih tinggi daripada banyak bentuk diod gelombang mikro yang lain. Ia mempunyai output yang jauh lebih tinggi daripada dioda Gunn.


  • Diod laser: Jenis diod ini berbeza dengan diod pemancar cahaya biasa kerana menghasilkan cahaya laser (koheren). Komponen elektronik ini digunakan dalam banyak aplikasi termasuk pemacu CD dan DVD. Walaupun jauh lebih murah daripada penjana laser bentuk lain, dioda ini lebih mahal daripada LED biasa.
  • Diod pemancar cahaya: Diod pemancar cahaya atau LED adalah salah satu jenis diod yang paling popular. Apabila ke depan bias dengan arus yang mengalir melalui persimpangan, cahaya dihasilkan. Warna asal untuk dioda ini berwarna merah, tetapi hari ini kebanyakan warna tersedia. Ini dicapai dengan menggunakan campuran semikonduktor yang berlainan di kedua-dua sisi persimpangan PN.


  • Fotodiod: Apabila cahaya menyerang persimpangan PN, ia dapat membuat elektron dan lubang, menyebabkan arus mengalir. Akibatnya adalah mungkin untuk menggunakan semikonduktor untuk mengesan cahaya. Jenis diod ini juga boleh digunakan untuk menjana elektrik. Untuk beberapa aplikasi, diod PIN berfungsi dengan baik sebagai photodetectors.


  • Diod PIN: Jenis diod ini mempunyai kawasan silikon jenis-P dan jenis-N, tetapi di antara keduanya terdapat luas semikonduktor intrinsik (iaitu tidak ada doping). Ini meningkatkan ukuran apa yang disebut kawasan penipisan. Jenis diod ini digunakan dalam sejumlah aplikasi termasuk suis frekuensi radio dan sebagai fotodiod.


  • Diod kontak titik: Jenis diod ini berfungsi dengan cara yang sama dengan diod simpang PN sederhana, tetapi pembinaannya lebih mudah. Mereka terdiri daripada sekeping semikonduktor jenis-n, di mana titik tajam jenis wayar logam tertentu (logam kumpulan III untuk ahli kimia) diletakkan. Sebilangan logam berpindah ke semikonduktor dan menghasilkan persimpangan PN.

    Diod ini mempunyai tahap kapasitansi yang sangat rendah dan sangat sesuai untuk banyak aplikasi frekuensi radio (RF). Mereka juga mempunyai kelebihan bahawa pembuatannya sangat murah, walaupun prestasi mereka tidak dapat diulang.

  • Persimpangan PN: Persimpangan PN standard boleh dianggap sebagai jenis diod biasa atau standard yang digunakan hari ini. Komponen elektronik ini digabungkan ke dalam banyak reka bentuk litar elektronik dan juga digunakan dalam banyak reka bentuk litar RF juga. Diod ini boleh datang sebagai jenis isyarat kecil untuk digunakan dalam frekuensi radio, atau aplikasi arus rendah lainnya, atau jenis lain mungkin arus tinggi dan voltan tinggi yang dapat digunakan untuk aplikasi daya.


  • Dioda Schottky: Jenis diod ini mempunyai penurunan voltan ke hadapan yang lebih rendah daripada diod simpang PN silikon biasa. Pada arus rendah penurunan mungkin berada di antara 0.15 dan 0.4 volt berbanding 0.6 volt untuk diod silikon.

    Untuk mencapai prestasi ini, mereka dibina dengan cara yang berbeza dengan dioda normal yang mempunyai hubungan logam ke semikonduktor. Mereka digunakan secara meluas sebagai diod penjepit, dan dalam reka bentuk RF, selalunya sebagai pengesan isyarat. Mereka juga digunakan sebagai dioda kuasa untuk pembetulan kuasa AC dalam bekalan kuasa dan sejenisnya. Kerugian yang lebih rendah yang disebabkan oleh penurunan yang lebih kecil adalah signifikan dalam meningkatkan kecekapan.


  • Langkah pemulihan dioda: Satu bentuk diod gelombang mikro yang digunakan untuk menghasilkan dan membentuk denyutan pada frekuensi yang sangat tinggi. Diod ini bergantung pada ciri mematikan diod yang sangat cepat untuk operasi mereka.


  • Diod TRAPATT: Jenis diod ini mempunyai banyak persamaan dengan IMPATT dan sebenarnya ia tergolong dalam keluarga yang sama. Ia menawarkan bunyi yang lebih rendah, tetapi tidak mencapai frekuensi tinggi seperti itu.


  • Diod terowong: Walaupun tidak digunakan secara meluas hari ini, diod terowong digunakan untuk aplikasi gelombang mikro di mana kinerjanya melebihi prestasi peranti lain hari ini.
  • Diod Varicap atau varactor: Jenis diod ini digunakan dalam aplikasi frekuensi radio (RF). Diod mempunyai bias terbalik yang diletakkan di atasnya dan dengan cara ini tidak ada arus yang mengalir di persimpangan. Walau bagaimanapun lebar lapisan penipisan berbeza mengikut jumlah bias yang diletakkan di atasnya.

    Diod boleh dianggap sebagai dua plat kapasitor, dengan lapisan penipisan di antara mereka. Oleh kerana kapasitans bervariasi sesuai dengan lebar lapisan penipisan dan ini dapat diubah dengan mengubah bias terbalik pada dioda, adalah mungkin untuk mengendalikan kapasitansi diod.


  • Diod rujukan diod zener / voltan: Diod Zener adalah jenis diod yang sangat berguna. Ia dijalankan dengan bias terbalik dan apabila voltan tertentu tercapai, ia akan rosak. Sekiranya arus terhad melalui perintang, ia membolehkan voltan stabil dihasilkan. Oleh itu, diod jenis ini digunakan secara meluas untuk memberikan voltan rujukan dalam bekalan kuasa terkawal.


Terdapat banyak jenis dioda, masing-masing sesuai dengan aplikasinya sendiri. Teknologi ini bukan sahaja berbeza antara pelbagai jenis dioda, tetapi juga dapat terkandung dalam bungkusan yang berlainan: beberapa mungkin dipimpin, dan yang lain dapat melekatkan pada heatsink dan dengan jumlah pemasangan PCB yang menggunakan teknik pembuatan automatik, diod pemasangan permukaan adalah kini digunakan dalam jumlah yang banyak.

Tonton videonya: Mengenal Diod dan Fungsinya - Buat Sendiri Elektronik (November 2020).