Dalam artikel ini kita akan mempelajari secara menyeluruh tentang diod hubungan titik awal, dan versi modennya iaitu diod Germanium.

Di sini kita akan mempelajari fakta berikut:

Sejarah ringkas diod sentuhan titik
Pembinaan diod sentuhan titik dan diod Germanium moden
Kelebihan diod sentuhan titik atau diod Germanium
Aplikasi Diod Germanium

Sejarah Ringkas Diod Sentuhan Titik

Diod hubungan titik ialah jenis diod tertua yang dicipta. Ia sangat asas dan dibina di atas kristal bahan kepunyaan semikonduktor, seperti galena, zink, atau karborundum. Diod pertama kali digunakan sebagai cara yang murah dan cekap untuk mengesan gelombang radio kerana ia mempunyai 'misai kucing.'

Karl Ferdinand Braun pertama kali menunjukkan 'konduksi asimetri' arus elektrik, antara kristal dan logam dalam diod sentuhan titik pada tahun 1874.

Pada tahun 1894, Jagadish Bose menjalankan penyelidikan gelombang mikro pertama menggunakan kristal sebagai pengesan gelombang radio. Pengesan kristal pertama dicipta oleh Bose pada tahun 1901.

“bagaimana anda membuat oksigen ”

G. W. Pickard bertanggungjawab terutamanya untuk menukar pengesan kristal kepada peranti radio yang berguna. Beliau mula menyelidik unsur pengesan pada tahun 1902 dan menemui beribu-ribu sebatian yang boleh digunakan untuk membuat persimpangan pembetulan.

Sifat fizikal asas persimpangan semikonduktor sentuhan titik awal ini tidak diketahui pada masa ia digunakan. Kajian lanjut mengenainya pada tahun 1930-an dan 1940-an menghasilkan penciptaan peranti semikonduktor kontemporari.

Pembinaan Diod Sentuhan Titik

Seperti yang dilihat dalam rajah di bawah, dawai kecil seperti misai kucing digunakan untuk menghubungi kristal. Ini adalah sebaik-baiknya yang diperbuat daripada emas untuk mengelakkan pengoksidaan.

Selepas itu, jenis pengesan lain muncul, seperti diod germanium yang mahal dan akhirnya tiub pengesan yang mahal.

Ini membawa kepada pelaksanaan meluas misai kucing titik hubungan dalam radio wayarles siaran semasa Perang Dunia I.

Jika dibandingkan dengan semikonduktor moden, set pengesan misai kucing atau set kristal tidak tepat. 'Kumis' itu perlu diletakkan secara manual pada kristal dan dipasang pada kedudukan tertentu. Walau bagaimanapun, dalam beberapa jam operasi, keberkesanannya akan menurun dan kedudukan baharu perlu ditentukan.

Walaupun ia mempunyai banyak kelemahan, kumis dan kristal adalah semikonduktor pertama yang digunakan dalam radio tanpa wayar. Pada tahun-tahun awal tanpa wayar itu, kebanyakan penggemar mampu membeli ini, diod hubungan titik berfungsi dengan baik, tetapi tiada siapa yang memahami cara ia beroperasi.

“apa itu diod penerus ”

Diod Germanium (Diod Sentuhan Titik Moden)

Diod hubungan titik jauh lebih cekap dan boleh dipercayai pada masa kini. Seperti yang digambarkan dalam rajah di bawah, ia diperbuat daripada cip germanium jenis-N di mana wayar tungsten atau emas halus (menggantikan misai) dimasukkan.

Kawat menyebabkan beberapa logam berhijrah ke dalam semikonduktor di mana ia menyentuh germanium. Ini berfungsi sebagai bendasing, membentuk kawasan jenis P yang kecil dan mewujudkan persimpangan PN.

Oleh kerana saiz simpang PN yang kecil, ia tidak dapat bertolak ansur dengan paras arus yang tinggi. Yang tertinggi biasanya beberapa miliamp. Arus balikan diod hubungan titik adalah lebih besar daripada diod silikon biasa. Ini adalah sifat tambahan peranti.

Biasanya nilai ini mungkin berkisar antara lima hingga sepuluh mikroamp. Toleransi voltan terbalik diod hubungan titik juga lebih rendah daripada beberapa diod silikon yang lain.

Voltan songsang maksimum yang boleh diterima oleh peranti, selalunya ditakrifkan sebagai voltan songsang puncak (PIV). Nilai voltan terbalik biasa untuk salah satu diod hubungan titik ini ialah kira-kira 70 volt.

Kelebihan

Diod germanium, juga dikenali sebagai diod hubungan titik, kelihatan asas dalam banyak cara tetapi mempunyai beberapa kelebihan. Kelebihan pertama ialah ia mudah untuk dihasilkan.

Diod hubungan titik tidak memerlukan teknik resapan atau pertumbuhan epitaxial, yang biasanya diperlukan untuk menghasilkan persimpangan PN yang lebih tradisional.

Pengilang boleh mengasingkan bahagian germanium jenis N dengan mudah, meletakkannya dan menyambung wayar padanya di persimpangan pembetulan yang ideal. Inilah sebabnya, dalam tempoh awal teknologi semikonduktor, diod ini digunakan secara meluas.

Kemudahan penggunaan diod hubungan titik adalah kelebihan tambahannya. Persimpangan mempunyai kapasiti yang sangat rendah kerana saiznya yang kecil.

Walaupun diod silikon biasa biasa seperti 1N914 dan 1N916 hanya mempunyai nilai beberapa picofarad, diod hubungan titik mempunyai nilai yang lebih rendah. Harta ini menjadikannya sangat sesuai untuk aplikasi frekuensi radio.

Akhir sekali, germanium yang digunakan untuk mengeluarkan diod sentuhan titik menghasilkan penurunan voltan hadapan yang minimum, yang menjadikannya sempurna untuk digunakan sebagai pengesan. Oleh itu, diod memerlukan voltan yang jauh lebih rendah untuk mengalir.

Berbeza dengan diod silikon, yang memerlukan 0.6 volt untuk menghidupkan, voltan hadapan biasa bagi diod germanium adalah hampir tidak 0.2 volt.

Aplikasi

Jika anda seorang penggemar dan suka membina set radio kecil maka anda mungkin dapati aplikasi terbaik diod hubungan titik dalam set kristal.

Bentuk penerima radio yang paling asas yang digunakan secara meluas pada zaman awal radio dikenali sebagai penerima radio kristal. Ia juga dikenali sebagai set kristal.

Perkara yang paling menarik tentang radio ini ialah ia tidak memerlukan kuasa luaran untuk beroperasi. Ia sebenarnya membuat isyarat audio menggunakan kuasa isyarat radio yang diterima melalui antenanya.

“plot bode untuk penapis lulus tinggi ”

Ia mendapat namanya daripada komponennya yang paling penting, pengesan kristal (diod hubungan titik), yang pada mulanya dihasilkan daripada bahan kristal seperti galena.

Sebuah radio kristal ringkas menggunakan diod germanium sesentuh titik 1N34 boleh dilihat dalam rajah berikut.