Колекції

Типи діодів: різні типи діодів

Типи діодів: різні типи діодів

Напівпровідниковий діод - широко використовуваний електронний компонент, який сьогодні зустрічається у багатьох конструкціях електронних схем.

Хоча існує багато різних типів діодів, які використовують однакову базову структуру ділянки матеріалу типу p, що відповідає площі матеріалу типу n, різні типи оптимізовані для забезпечення різних характеристик, які можуть бути використані різними способами в багато конструкцій електронних схем.

Незалежно від типу діода, основна ідея діода важлива в електронній промисловості сьогодні, незалежно від того, використовується він для виробництва комерційного або промислового обладнання, для любителів або тих, хто вивчає електроніку.

Діоди використовуються в самих різних областях. Вони можуть бути для простого випрямлення сигналу; вони можуть бути використані як діоди живлення для випрямлення потужності, виявлення сигналів, різних форм ВЧ-дизайну, генерації світла, генерації лазерного світла, виявлення світла та багато іншого.

Діоди можуть також мати безліч різних упаковок: діоди для поверхневого монтажу, діоди зі звичайним проводом, а деякі силові діоди можуть навіть мати можливість кріплення болтами до радіатора. Діоди бувають усіх форм і розмірів.

Історія напівпровідникового діода

Перші діоди, які використовувались, були виявлені ще на початку 1900-х років, коли технологія бездротового зв'язку була в зародковому стані. Вусовий котик був одним із перших типів діодів, що застосовувались. Він складався з дуже тонкого шматка дроту (самого вуса кота), який можна було покласти на шматок напівпровідникового матеріалу (як правило, це мінеральний кристал), щоб отримати діод з точковим контактом. Це широко використовувалось до середини та кінця 1920-х років, коли термоелектричні або клапанні технології стали достатньо дешевими для широкого використання для радіостанцій.

Приблизно в часи Другої світової війни для розроблених радіолокаційних установок були потрібні нові діоди. Напівпровідникові діоди мали один варіант, оскільки їх розмір означав, що вони могли працювати краще на частотах, необхідних для радарів.

Символ діодної ланцюга

Як і всі електронні компоненти, діоди мають символ ланцюга, який використовується в межах електронних схем. Основний символ діода на схемі складається з трикутника, точка якого торкається короткої лінії, перпендикулярної дроту на схемі.

Іноді трикутник і навіть лінія просто відображаються контурами, тоді як іншим часом вони відображаються як заповнені чорні фігури.

Іноді символ діодної схеми відображається лише як контур і без заповнених фігур. Форма контуру однаково прийнятна.

Існує багато різних типів діодів, а деякі використовують символи схеми, які дещо змінені від основного діода для позначення їх функції: діод Шотткі, варакторний діод та ряд інших належать до цієї категорії.

Пристрої для поверхневого кріплення або свинцеві

Діоди бувають усіх форм і розмірів. Традиційно багато з цих електронних компонентів містилися в невеликій скляній трубці для інкапсуляції власне напівпровідникового діода. Зараз діоди містяться в цілому ряді різних упаковок.

Все ще є свинцеві упаковки, скляні інкапсульовані діоди все ще існують, але є також багато пластикових упаковок. Вони можуть відрізнятися за розміром залежно від необхідного розсіювання потужності.

У наш час багато збірки друкованої плати використовують технологію поверхневого монтажу, і існує цілий ряд діодів, доступних як компоненти для поверхневого монтажу, діоди SMD. Існує багато стандартних пакетів для діодів SMD, включаючи пакет SOT-23, який використовується для багатьох невеликих дискретних діодів. Використовуються лише два з трьох доступних штифтів, і це дозволяє діоду правильно орієнтуватися.

Оскільки ці діоди SMD невеликі, немає місця для включення повного номера деталі на діод, а для їх розрізнення використовується короткий номер.

Хоча більша частина збірки друкованої плати використовує технологію поверхневого монтажу, існують і інші галузі виробництва електроніки, яким потрібні діоди з набагато більшими струмовими можливостями. Ці діоди можуть міститися в упаковках, які кріпляться до радіаторів.

Типи діодів

Існує безліч різних типів діодів, які виготовляються та використовуються в різноманітних електронних схемах, радіочастотних конструкціях, а також часто і в цифрових конструкціях. Кожен тип має різні властивості, і це робить їх придатними для різних ланцюгів.

  • Зворотний діод: Цей тип діодів іноді також називають заднім діодом. Хоча він і не широко застосовується, він є діодом з діапазоном PN-переходу, який за своєю роботою дуже схожий на тунельний діод. Він знаходить кілька спеціальних застосувань, де можна використовувати його особливі властивості, як правило, на мікрохвильових частотах.

    Зворотний діод - це, по суті, форма тунельного діода, де одна сторона переходу легована менш сильно, ніж інша.


  • Діод BARITT: Ця форма діода отримала свою назву завдяки словам «діод часу бар’єрного впорскування». Він використовується в мікрохвильових програмах і має багато подібностей із більш широко використовуваним діодом IMPATT.


  • Діод Ганна: Хоча це не діод у формі PN-переходу, цей тип діодів є напівпровідниковим пристроєм, що має два затискачі. Зазвичай він використовується для генерування мікрохвильових сигналів і використовувався у багатьох радіочастотних конструкціях як проста і ефективна форма мікрохвильового генератора.

    Діоди Ганна також відомі як пристрої з перенесеними електронами, або TED. Хоча цей електронний компонент і називається діодом, цей електронний компонент не має PN-переходу і технічно не є діодом у звичайному розумінні того, як він використовується в напівпровідниковій технології. Натомість пристрій використовує ефект, відомий як ефект Ганна (названий на честь першовідкривача J B Gunn).

    Хоча діод Ганна зазвичай використовується для генерації мікрохвильових радіочастотних сигналів, цей електронний компонент може також використовуватися для підсилювача в тому, що іноді називають підсилювачем перенесених електронів або ТЕА.


  • Котячий вус: Як уже зазначалося, цей тип діодів був найбільш раннім типом, який отримав широке визнання. Він складався з невеликого дроту, покладеного на шматок мінерального кристала. Це створило невеликий точковий контактний діод, який, хоча і ненадійний, був достатньо хорошим, щоб забезпечити прослуховування радіопередач при використанні в "кристалічному наборі".

    Хоча детектори Cat's Whisker не були особливо надійними, вони були першою формою напівпровідникового діода і вказували шлях на пізніші діоди. а принцип світлодіодів навіть дотримувався H J Round в 1908 р. на одному з них.

  • Діод IMPATT: Діод IMPATT або IMPact Avalanche ionisation Transit Time мікрохвильовий діод використовується в деяких ВЧ-конструкціях, де для мікрохвильових сигналів потрібен простий генератор.

    Діодна технологія IMPATT не настільки широко використовується в наші дні, але цей електронний компонент здатний генерувати сигнали, як правило, приблизно від 3 до 100 ГГц або більше. Однією з головних переваг цього мікрохвильового діода є відносно висока потужність (часто десять Вт і більше), яка набагато вища, ніж у багатьох інших форм мікрохвильових діодів. Він має набагато більший вихід, ніж діод Ганна.


  • Лазерний діод: Цей тип діодів відрізняється від звичайного світлодіода тим, що він виробляє лазерне (когерентне) світло. Ці електронні компоненти використовуються в багатьох додатках, включаючи CD і DVD-накопичувачі. Хоча набагато дешевші за інші форми лазерних генераторів, ці діоди дорожчі за звичайні світлодіоди.
  • Світлодіоди: Світлодіод або світлодіод - один з найпопулярніших типів діодів. При зміщенні вперед зі струмом, що протікає через перехід, створюється світло. Оригінальним кольором для цих діодів був червоний, але в наші дні доступні більшість кольорів. Це досягається використанням різних сумішей напівпровідників з обох сторін PN-переходу.


  • Фотодіод: Коли світло потрапляє на PN-перехід, це може створити електрони та дірки, викликаючи течію струму. В результаті можна використовувати напівпровідники для виявлення світла. Ці типи діодів також можуть використовуватися для виробництва електроенергії. У деяких додатках діоди PIN добре працюють як фотодетектори.


  • PIN-діод: Цей діодний тип має ділянки кремнію P-типу та N-типу, але між ними є область власного напівпровідника (тобто відсутність легування). Це збільшує розмір того, що називають областю виснаження. Цей тип діодів використовується в ряді застосувань, включаючи радіочастотні перемикачі та як фотодіоди.


  • Точковий контактний діод: Цей тип діодів працює так само, як і простий діод з PN-з'єднанням, але конструкція набагато простіша. Вони складаються із шматка напівпровідника n-типу, на який накладається гостра точка певного типу металевого дроту (метал III групи для хіміків). Частина металу мігрує в напівпровідник і створює PN-перехід.

    Ці діоди мають дуже низький рівень ємності і ідеально підходять для багатьох радіочастотних програм. Вони також мають ту перевагу, що їх дуже дешево виготовляти, хоча їх продуктивність не особливо повторювана.

  • PN-перехід: Стандартний PN-перехід можна розглядати як звичайний або стандартний тип діода, що використовується сьогодні. Цей електронний компонент вбудований у багато конструкцій електронних схем, а також він використовується в багатьох конструкціях ВЧ-ланцюгів. Ці діоди можуть бути невеликими типами сигналів для використання в радіочастотах або інших слабкострумових додатках, або інші типи можуть бути сильними струмами та високовольтними, які можна використовувати для енергетичних додатків.


  • Діоди Шотткі: Цей тип діодів має нижчий перепад напруги вперед, ніж звичайні кремнієві діоди з PN-з'єднанням. При низьких струмах падіння може становити десь між 0,15 і 0,4 вольта, на відміну від 0,6 вольта для діоду кремнію.

    Для досягнення цієї продуктивності вони побудовані по-різному від звичайних діодів, що мають контакт металу з напівпровідником. Вони широко використовуються як затискні діоди та у ВЧ конструкціях, часто як детектори сигналу. Вони також використовуються як діоди живлення для випрямлення джерела змінного струму в джерелах живлення тощо. Менші втрати, спричинені меншим падінням, суттєво сприяють підвищенню ефективності.


  • Крок відновлення діода: Форма мікрохвильового діода, що використовується для генерації та формування імпульсів на дуже високих частотах. Ці діоди для своєї роботи покладаються на дуже швидке вимкнення, характерне для діода.


  • Діод TRAPATT: Цей тип діодів має багато схожості з IMPATT, і насправді він належить до одного сімейства. Він пропонує менший рівень шуму, але не досягає таких високих частот.


  • Тунельний діод: Хоча сьогодні широко використовуваний тунельний діод не використовувався для мікрохвильових програм, де його ефективність перевищувала ефективність інших пристроїв доби.
  • Варіакап або варакторні діоди: Цей тип діодів використовується в радіочастотних (РЧ) додатках. На діоді встановлено зворотне зміщення, і таким чином струм не протікає через перехід. Однак ширина виснажувального шару змінюється залежно від величини ухилу, розміщеного на ньому.

    Діод можна розглядати як дві пластини конденсатора із шаром виснаження між ними. Оскільки ємність змінюється залежно від ширини шару виснаження, і це можна змінювати, змінюючи зворотне зміщення на діоді, можна контролювати ємність діода.


  • Стабілітрон / діод опорного напруги: Стабілітрон - це дуже корисний тип діодів. Він працює із зворотним зміщенням і при досягненні певної напруги він зривається. Якщо струм обмежений через резистор, це дає змогу виробляти стабільну напругу. Тому цей тип діодів широко використовується для забезпечення опорної напруги в регульованих джерелах живлення.


Існує дуже багато різних типів діодів, кожен з яких відповідає своєму застосуванню. Технологія не тільки відрізняється між різними типами діодів, але їх також можна містити в різних упаковках: деякі можуть бути свинцевими, а інші можуть закріплюватися на радіаторах, а з кількістю друкованої плати, що використовує автоматизовані технології виготовлення, діоди для поверхневого монтажу в даний час використовується у величезних кількостях.


Перегляньте відео: Самый яркий наключный фонарь в мире Nitecore TUP на 1000 люмен. обзор (Може 2021).