Gambaran Keseluruhan Jenis Diod yang Berbeza dan Kegunaannya

Diod adalah peranti elektrik dua terminal, yang membolehkan pemindahan arus hanya dalam satu arah. Dioda juga terkenal dengan sifat arus searah, di mana arus elektrik dibenarkan mengalir dalam satu arah. Pada asasnya, diod digunakan untuk membetulkan bentuk gelombang, dalam pengesan radio atau di dalamnya bekalan kuasa . Mereka juga boleh digunakan dalam pelbagai litar elektrik dan elektronik di mana hasil dioda ‘satu arah’ diperlukan. Sebilangan besar dioda dibuat dari semikonduktor seperti Si (silikon), tetapi dalam beberapa kes, Ge (germanium) juga digunakan. Kadang-kadang bermanfaat untuk meringkaskan pelbagai jenis diod ada . Beberapa jenisnya mungkin tumpang tindih, tetapi pelbagai definisi mungkin bermanfaat untuk merapatkan bidang dan memberikan gambaran keseluruhan mengenai pelbagai jenis diod.

Apakah Jenis Diod yang Berbeza?

Terdapat beberapa jenis dioda dan tersedia untuk digunakan dalam reka bentuk elektronik, iaitu dioda Belakang, dioda BARRITT, Dioda Gunn, dioda Laser, diod pemancar cahaya, Diod doped emas , diod kristal , Persimpangan PN, Diod Shockley , Langkah pemulihan dioda, Tunnel diode, Varactor diode, dan Zener diode.

Jenis Diod

Penjelasan Terperinci mengenai Diod

Mari kita bercakap secara terperinci mengenai prinsip kerja diod.

Diod Belakang

Jenis diod ini juga disebut diod belakang, dan ia tidak dapat dilaksanakan. Diod ke belakang adalah diod simpang PN yang mempunyai operasi yang serupa dengan diod terowong. Senario terowong kuantum memegang tanggungjawab penting dalam pengalihan arus terbalik semasa. Dengan gambaran jalur tenaga, kerja tepat dioda dapat diketahui.

Kerja Diod Belakang

Jalur yang terletak di tahap paling atas disebut sebagai jalur konduksi sedangkan jalur tahap bawah disebut sebagai jalur valensi. Apabila terdapat penerapan tenaga pada elektron, mereka cenderung memperoleh tenaga dan bergerak menuju jalur konduksi. Apabila elektron masuk dari valensi ke jalur konduksi, tempatnya di dalam pita valensi dibiarkan berlubang.

Dalam keadaan sifar-biasing, band valensi yang diduduki bertentangan dengan band konduksi yang diduduki. Manakala dalam keadaan bias terbalik, wilayah-P mempunyai pergerakan menuju ke atas yang sesuai dengan wilayah-N. Sekarang, band yang diduduki di bahagian P berbeza dengan band kosong di bahagian N. Oleh itu, elektron mula terowong dari pita yang diduduki di bahagian P ke jalur kosong di bahagian N.

Jadi, ini menunjukkan bahawa aliran arus berlaku juga dalam bias terbalik juga. Dalam keadaan bias ke depan, wilayah-N mempunyai pergerakan ke arah atas yang sesuai dengan wilayah-P. Sekarang, band yang diduduki di bahagian N berbeza dengan band kosong di bahagian -P. Oleh itu, elektron mula terowong dari pita yang diduduki di bahagian N ke pita kosong di bahagian-P.

Dalam jenis diod ini, kawasan rintangan negatif terbentuk dan ini digunakan terutamanya untuk kerja diod.

Diod Belakang

Diod BARITT

Jangka masa lanjutan diod ini adalah diod Masa Transit Suntikan Barrier iaitu diod BARITT. Ini berlaku dalam aplikasi gelombang mikro dan memungkinkan banyak perbandingan dengan diod IMPATT yang lebih banyak digunakan. Pautan ini menunjukkan penerangan yang jelas mengenai apa itu a Diod BARRITT dan kerja dan pelaksanaannya.

Gunn Diode

Diod Gunn adalah diod persimpangan PN, dioda semacam ini adalah peranti semikonduktor yang mempunyai dua terminal. Secara amnya, ia digunakan untuk menghasilkan isyarat gelombang mikro. Sila rujuk pautan di bawah untuk Gunn Diode Bekerja , Karakteristik, dan aplikasinya.

Diod Gunn

Diod Laser

Diod laser tidak mempunyai proses yang serupa dengan LED biasa (diod pemancar cahaya) kerana menghasilkan cahaya yang koheren. Diod ini digunakan secara meluas untuk pelbagai tujuan seperti DVD, pemacu CD, dan penunjuk cahaya laser untuk PPT. Walaupun diod ini lebih murah daripada penjana laser jenis lain, ia jauh lebih mahal daripada LED. Mereka juga mempunyai kehidupan separa.

Diod Laser

Diod pemancar cahaya

Istilah LED bermaksud diod pemancar cahaya, adalah salah satu jenis diod yang paling standard. Apabila diod dihubungkan dalam memajukan bias, maka arus mengalir melalui persimpangan dan menghasilkan cahaya. Terdapat juga banyak perkembangan LED baru yang berubah iaitu LED dan OLED. Salah satu konsep utama yang perlu diperhatikan LED adalah ciri IVnya. Mari kita perhatikan ciri-ciri LED secara terperinci.

Ciri-ciri Diod Pemancar Cahaya

Sebelum LED memancarkan cahaya, ia memerlukan aliran arus melalui diod kerana ini adalah diod berdasarkan arus. Di sini, jumlah intensiti cahaya mempunyai bahagian langsung dengan arah arus hadapan yang mengalir melintasi dioda.

Apabila diod mengalirkan arus dalam bias ke depan, maka harus ada arus had perintang untuk melindungi diod dari aliran arus tambahan. Perlu diperhatikan bahawa tidak ada hubungan langsung antara bekalan kuasa ke LED di mana ini menyebabkan kerosakan segera kerana sambungan ini memungkinkan aliran arus yang melampau dan membakar peranti.

LED berfungsi

Setiap jenis peranti LED menahan kehilangan voltan hadapannya sendiri melalui simpang PN dan kekangan ini diketahui oleh jenis semikonduktor yang digunakan. Ini menentukan jumlah penurunan voltan untuk jumlah arus penghantaran yang sesuai secara amnya untuk nilai arus 20mA.

Dalam kebanyakan senario, fungsi LED dari tahap voltan minimum yang mempunyai perintang dalam sambungan siri, Rs digunakan untuk pembatasan jumlah arus ke hadapan ke tahap terlindung yang pada amnya 5mA hingga 30mA apabila terdapat keperluan peningkatan kecerahan .

Pelbagai LED menghasilkan cahaya di kawasan yang sesuai dari spektrum UV dan oleh itu mereka menghasilkan tahap intensiti cahaya yang berbeza. Pemilihan spesifik semikonduktor dapat diketahui dengan panjang gelombang pelepasan foton dan cahaya yang sesuai dihasilkan. Warna LED adalah seperti berikut:

Jadi warna LED yang tepat diketahui dengan jarak panjang gelombang yang dipancarkan. Dan panjang gelombang diketahui oleh komposisi semikonduktor tertentu yang digunakan dalam persimpangan PN pada masa proses pembuatannya. Oleh itu, jelas bahawa warna pelepasan cahaya dari LED bukan kerana plastik berkerut yang digunakan. Tetapi juga mereka meningkatkan kecerahan cahaya ketika tidak diterangi oleh bekalan arus. Dengan gabungan pelbagai bahan semikonduktor, gas, dan logam, LED di bawah dapat dihasilkan dan ia adalah:

• Gallium Arsenide (GaAs) yang berwarna merah infra
• Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) berkisar dari merah hingga infra merah dan oren
• Aluminium Gallium Arsenide Phosphide (AlGaAsP) yang mempunyai warna merah terang, warna oren merah, oren, dan warna kuning.
• Gallium Phosphide (GaP) wujud dalam warna merah, kuning, dan hijau
• Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) - kebanyakannya berwarna hijau
• Gallium Nitride (GaN) yang terdapat dalam warna hijau dan hijau zamrud
• Gallium Indium Nitride (GaInN) dekat dengan ultraviolet, warna campuran biru dan hijau dan biru
• Silicon Carbide (SiC) tersedia sebagai biru sebagai substrat
• Zinc Selenide (ZnSe) wujud dengan warna biru
• Aluminium Gallium Nitride (AlGaN) yang ultraviolet

Fotodiod

Fotodiod digunakan untuk mengesan cahaya. Didapati bahawa apabila cahaya menyerang persimpangan PN dapat menghasilkan elektron dan lubang. Biasanya, photodiod beroperasi di bawah keadaan bias terbalik di mana walaupun sedikit aliran arus yang dihasilkan dari cahaya dapat diperhatikan. Diod ini juga boleh digunakan untuk menghasilkan elektrik.

Diod Foto

Diod PIN

Jenis diod ini dicirikan oleh pembinaannya. Ia mempunyai kawasan P-jenis & jenis-N yang standard, tetapi kawasan di antara dua wilayah iaitu semikonduktor intrinsik tidak mempunyai doping. Kawasan semikonduktor intrinsik mempunyai kesan meningkatkan luas kawasan penipisan yang boleh bermanfaat untuk menukar aplikasi.

Diod PIN

Pembawa cas negatif dan positif dari wilayah jenis N dan P mempunyai pergerakan ke wilayah intrinsik. Apabila kawasan ini dipenuhi dengan lubang elektron, maka diod mula melakukan. Walaupun dalam keadaan bias terbalik, lapisan intrinsik yang luas di dioda dapat mencegah dan menanggung tahap voltan tinggi.

Pada tahap frekuensi yang meningkat, diod PIN akan berfungsi sebagai perintang linear. Ia berfungsi sebagai perintang linear kerana diod ini mempunyai masa pemulihan terbalik yang tidak mencukupi . Inilah sebabnya bahawa wilayah 'I' yang bermuatan elektrik tidak akan mempunyai masa yang cukup untuk melepaskan pada masa kitaran cepat. Dan pada tahap frekuensi minimum, diod beroperasi sebagai diod penyearah di mana ia mempunyai masa yang cukup untuk melepaskan dan mematikan.

Diod Persimpangan PN

Persimpangan PN standard boleh dianggap sebagai jenis diod biasa atau standard yang digunakan hari ini. Ini adalah yang paling menonjol dari pelbagai jenis diod yang berada dalam domain elektrik. Tetapi, dioda ini dapat digunakan sebagai jenis isyarat kecil untuk digunakan dalam RF (frekuensi radio), atau aplikasi arus rendah lainnya yang mungkin disebut diod isyarat. Jenis lain mungkin dirancang untuk aplikasi voltan tinggi dan arus tinggi dan biasanya dinamakan diod penerus. Dalam diod persimpangan PN, seseorang harus jelas dari keadaan berat sebelah. Terdapat tiga keadaan berat sebelah dan ini bergantung pada tahap voltan yang berlaku.

• Bias ke hadapan - Di sini, terminal positif dan negatif disambungkan ke jenis diod P dan N.
• Bias terbalik - Di sini, terminal positif dan negatif disambungkan ke N dan P jenis dioda.
• Biar sifar - Ini disebut bias ‘0’ kerana tidak ada voltan luaran yang diterapkan pada dioda.

Maju Bias PN Persimpangan Diod

Dalam keadaan bias hadapan, persimpangan PN dikembangkan apabila tepi positif dan negatif bateri disambungkan ke jenis P dan N. Apabila diod berfungsi dalam memajukan bias, maka medan elektrik dalaman dan terpakai di persimpangan berada di jalan yang bertentangan. Apabila medan elektrik ini dijumlahkan, maka tahap keluaran keluaran seterusnya adalah lebih rendah daripada medan elektrik yang digunakan.

Bias Maju dalam Persimpangan PN Jenis Diod

Sambungan ini menghasilkan jalan rintangan minimum dan kawasan penipisan yang lebih nipis. Rintangan kawasan penipisan menjadi lebih kecil apabila nilai voltan yang dikenakan lebih banyak. Sebagai contoh, dalam semikonduktor silikon, apabila nilai voltan yang dikenakan adalah 0.6V, maka nilai rintangan lapisan penipisan menjadi sama sekali tidak dapat dielakkan dan akan ada aliran arus yang tidak terhalang melintasi.

Bias songsang PN Junction Diode

Di sini, sambungannya adalah bahawa tepi positif dan negatif bateri disambungkan ke kawasan jenis-N dan jenis-P, Ini membentuk persimpangan PN bias terbalik. Dalam keadaan ini, medan elektrik terpakai dan dalaman berada dalam arah yang serupa. Apabila kedua medan elektrik dijumlahkan, maka jalan medan elektrik yang dihasilkan serupa dengan jalur medan elektrik dalaman. Ini mengembangkan kawasan penipisan resistif yang lebih tebal dan ditingkatkan. Kawasan penipisan mengalami kepekaan dan ketebalan yang lebih tinggi apabila tahap voltan yang digunakan semakin banyak.

Bias songsang dalam PN Persimpangan Jenis Dioda

V-I Ciri-ciri PN Junction Diode

Di samping itu, adalah lebih penting lagi untuk mengetahui ciri-ciri V-I diod simpang PN.

Apabila diod dikendalikan dalam keadaan bias ‘0’ yang bermaksud bahawa tidak ada penerapan voltan luaran ke diod. Ini menandakan bahawa penghalang berpotensi menyekat aliran semasa.

Manakala apabila diod beroperasi dalam keadaan bias penerusan, akan ada penghalang berpotensi yang lebih tipis. Dalam jenis diod silikon, apabila nilai voltan adalah 0.7V dan dalam jenis dioda germanium apabila nilai voltan adalah 0.3V, maka lebar penghalang berpotensi akan berkurang dan ini memungkinkan aliran arus melalui diod.

Ciri-ciri VI dalam PN Junction Diode

Dalam hal ini, akan terjadi peningkatan secara beransur-ansur dalam nilai semasa dan keluk yang dihasilkan tidak linier di mana kerana tahap voltan yang digunakan mengatasi potensi penghalang. Apabila diod mengatasi halangan berpotensi ini, diod berfungsi dalam keadaan normal, dan bentuk lengkung secara beransur-ansur menjadi tajam (naik ke bentuk linier) dengan kenaikan nilai voltan.

Apabila diod beroperasi dalam keadaan bias terbalik, akan ada peningkatan potensi penghalang. Oleh kerana akan terdapat kehadiran pembawa muatan minoriti di persimpangan, ini memungkinkan aliran arus tepu terbalik. Apabila terdapat peningkatan tahap voltan terpakai, pembawa muatan minoriti mempunyai tenaga kinetik yang meningkat yang menunjukkan kesan pada pembawa muatan majoriti. Pada tahap ini, pemecahan diod berlaku dan ini boleh menyebabkan diod rosak.

Schottky Diode

Dioda Schottky mempunyai penurunan voltan ke hadapan yang lebih rendah daripada diod simpang Si PN biasa. Pada arus rendah, penurunan voltan mungkin antara 0.15 & 0.4 volt berbanding 0.6 volt untuk dioda-Si. Untuk mencapai prestasi ini, mereka dirancang dengan cara yang berbeza untuk dibandingkan dengan dioda normal yang mempunyai hubungan logam ke semikonduktor. Diod ini digunakan secara meluas dalam aplikasi penyearah, diod penjepit, dan juga dalam aplikasi RF.

Schottky Diode

Diod Pemulihan Langkah

Diod pemulihan langkah adalah sejenis diod gelombang mikro yang digunakan untuk menghasilkan denyutan pada sangat HF ​​(frekuensi tinggi). Diod ini bergantung pada diod yang mempunyai ciri mematikan yang sangat cepat untuk operasi mereka.

Diod Pemulihan Langkah

Diod Terowong

Diod terowong digunakan untuk aplikasi gelombang mikro di mana kinerjanya melebihi dari peranti lain hari ini.

Diod Terowong

Dalam domain elektrik, terowong menandakan bahawa ia adalah pergerakan langsung elektron melalui lebar minimum kawasan penipisan dari jalur konduksi ke jalur valensi. Dalam diod simpang PN, kawasan penipisan dikembangkan kerana kedua-dua elektron dan lubang. Oleh kerana pembawa cas positif dan negatif ini, medan elektrik dalaman dikembangkan di wilayah penipisan. Ini mewujudkan daya di jalan bertentangan voltan luaran.

Dengan kesan tunneling, apabila terdapat nilai voltan maju minimum, maka nilai arus maju akan lebih banyak. Ia dapat berfungsi baik dalam keadaan bias maju dan terbalik. Kerana tahap tinggi doping , ia juga boleh berfungsi secara bias terbalik. Dengan penurunan potensi penghalang, voltan kerosakan dalam arah terbalik juga semakin menurun dan mencapai hampir ke sifar. Dengan voltan terbalik minimum ini, diod boleh mencapai keadaan kerosakan. Kerana ini kawasan rintangan negatif terbentuk.

Varactor Diod atau Varicap Diode

Diod varactor adalah salah satu jenis semikonduktor peranti keadaan pepejal gelombang mikro dan ia digunakan di mana kapasitans pemboleh ubah dipilih yang dapat dicapai dengan mengawal voltan. Diod ini juga disebut sebagai dioda variceal. Walaupun o / p kapasitans pemboleh ubah dapat ditunjukkan oleh diod simpang PN biasa. Tetapi, diod ini dipilih untuk memberikan perubahan kapasitansi yang disukai kerana mereka adalah pelbagai jenis diod. Diod ini dirancang dengan tepat dan ditingkatkan sedemikian rupa sehingga memungkinkan pelbagai perubahan kapasitansi.

Diod Varactor

Diod Zener

Diod Zener digunakan untuk memberikan voltan rujukan yang stabil. Hasilnya, ia digunakan dalam jumlah yang banyak. Ia berfungsi dalam keadaan bias terbalik dan mendapati bahawa apabila voltan tertentu tercapai, ia akan rosak. Sekiranya aliran arus dibatasi oleh perintang, ia mengaktifkan voltan stabil yang akan dihasilkan. Jenis diod ini banyak digunakan untuk menawarkan voltan rujukan dalam bekalan kuasa.

Diod Zener

Terdapat pelbagai kaedah dalam pakej diod Zener. Sebilangan kecil di antaranya digunakan untuk peningkatan tahap pelesapan daya sementara yang lain digunakan untuk reka bentuk pelekap tepi. Umumnya jenis diod Zener terdiri daripada penutup kaca yang minimum. Diod ini mempunyai pita di satu tepi yang menandakannya sebagai katod.

Diod Zener berfungsi dengan cara yang serupa dengan diod apabila dikendalikan dalam keadaan bias forwarding. Manakala dalam bias terbalik, akan ada kejadian minimum arus kebocoran . Apabila terdapat peningkatan voltan terbalik hingga voltan pemecahan, maka ini mewujudkan arus arus melintasi diod. Nilai semasa akan dicapai maksimum dan ini ditangkap oleh perintang siri.

Aplikasi Zener Diode

Terdapat banyak aplikasi diod Zener dan beberapa di antaranya adalah:

• Ia digunakan sebagai pembatas voltan untuk mengatur tahap voltan melintasi nilai minimum beban
• Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan perlindungan voltan berlebihan
• Digunakan di litar guntingan

Beberapa jenis diod lain yang sangat penting dilaksanakan dalam pelbagai aplikasi adalah seperti di bawah:

• Diod Laser
• Avalanche Diod
• Diod Penekanan Voltan Sementara
• Jenis diod Emas Doped
• Jenis diod arus malar
• Diod Peltier
• Penyearah Terkawal Silikon diod

Setiap diod mempunyai faedah dan aplikasi tersendiri. Sebilangan kecil daripadanya digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi di beberapa domain, sementara hanya sedikit yang digunakan hanya dalam beberapa aplikasi. Oleh itu, ini mengenai pelbagai jenis diod dan kegunaannya. Kami harap anda mendapat pemahaman yang lebih baik mengenai konsep ini atau untuk melaksanakan projek elektrik sila berikan cadangan berharga anda dengan memberi komen di bahagian komen di bawah. Inilah soalan untuk anda, Apa itu fungsi diod ?