Катод на диоде. Катод и анод диода: подключение, полярность и принцип работы

Как устроен диод. Где находится катод и анод в диоде. Как правильно подключать диод в схему. Какая полярность у катода и анода диода. Как работает p-n переход в диоде.

Что такое диод и для чего он используется

Диод — это полупроводниковый прибор с двумя электродами, который пропускает электрический ток только в одном направлении. Основное назначение диода — выпрямление переменного тока и преобразование его в постоянный.

Диоды широко применяются в различных электронных устройствах для:

• Выпрямления переменного тока
• Защиты от обратного тока
• Стабилизации напряжения
• Детектирования радиосигналов
• Преобразования световой энергии в электрическую (фотодиоды)
• Генерации света (светодиоды)

Устройство и принцип работы полупроводникового диода

Полупроводниковый диод состоит из двух областей с разным типом проводимости — p-типа и n-типа, которые образуют p-n переход. Основные элементы конструкции диода:

• Катод — электрод, соединенный с n-областью
• Анод — электрод, соединенный с p-областью
• p-n переход — граница между p и n областями
• Корпус — защитная оболочка

Как работает p-n переход в диоде? При подаче прямого напряжения (плюс на анод, минус на катод) p-n переход сужается, его сопротивление уменьшается, и через диод начинает протекать ток. При обратном включении p-n переход расширяется, его сопротивление резко возрастает, и ток практически не протекает.

Обозначение катода и анода на схемах и корпусе диода

На электрических схемах диод обозначается треугольником, направленным острием в сторону протекания прямого тока. Катод обозначается полоской, перпендикулярной треугольнику.

На корпусе диода катод обычно отмечается одним из следующих способов:

• Полоской или кольцом на корпусе
• Скошенным краем корпуса
• Более коротким выводом
• Выступом на корпусе

Анод специально не маркируется, его определяют по расположению катода.

Правила подключения диода в электрическую цепь

Для правильной работы диода в схеме необходимо соблюдать следующие правила подключения:

1. Анод диода подключается к положительному полюсу источника питания
2. Катод диода подключается к отрицательному полюсу источника питания
3. Направление стрелки на схемном обозначении диода должно совпадать с направлением протекания тока
4. При монтаже учитывать маркировку катода на корпусе диода

Нарушение полярности подключения может привести к выходу диода из строя или некорректной работе схемы.

Основные параметры и характеристики диодов

Для правильного выбора и применения диодов необходимо учитывать их основные параметры:

• Максимальный прямой ток
• Максимальное обратное напряжение
• Прямое падение напряжения
• Обратный ток утечки
• Максимальная рассеиваемая мощность
• Емкость p-n перехода
• Время восстановления обратного сопротивления

Какие особенности вольт-амперной характеристики (ВАХ) диода? ВАХ диода имеет ярко выраженный нелинейный характер. При прямом включении ток резко возрастает после достижения порогового напряжения. При обратном включении наблюдается очень малый ток утечки вплоть до напряжения пробоя.

Разновидности полупроводниковых диодов

Существует множество типов диодов, оптимизированных для различных применений:

• Выпрямительные диоды — для выпрямления переменного тока
• Импульсные диоды — для работы в импульсных схемах
• Стабилитроны — для стабилизации напряжения
• Варикапы — диоды с управляемой емкостью
• Светодиоды — для генерации света
• Фотодиоды — для преобразования света в электрический ток
• Диоды Шоттки — для работы на высоких частотах

Каждый тип диодов имеет свои особенности конструкции и характеристик, оптимизированные для конкретного применения.

Особенности применения диодов в электронных схемах

При использовании диодов в электронных устройствах следует учитывать ряд важных факторов:

1. Необходимость ограничения прямого тока резистором
2. Учет падения напряжения на диоде (0.6-0.7 В для кремниевых диодов)
3. Обеспечение теплоотвода для мощных диодов
4. Защита от перенапряжений параллельным резистором
5. Учет частотных свойств диода в высокочастотных схемах

Какие типичные схемы на диодах используются в электронике? Наиболее распространены выпрямители, ограничители напряжения, детекторы огибающей, умножители напряжения.

Проверка исправности и измерение параметров диодов

Для проверки работоспособности диода и измерения его параметров можно использовать следующие методы:

• Прозвонка мультиметром в режиме проверки диодов
• Измерение прямого падения напряжения
• Измерение обратного тока утечки
• Снятие вольт-амперной характеристики
• Проверка емкости p-n перехода

Как проверить диод мультиметром? Подключите щупы мультиметра к выводам диода. В прямом направлении должно быть показание 0.5-0.7 В, в обратном — «бесконечность» или перегрузка.

При обнаружении отклонений от типовых значений диод считается неисправным и подлежит замене.

выпрямительный; 400В; 1,85В; 70А; катод на корпусе; DO203AB производства VISHAY VS-70HFL40S05

• Производитель

  VISHAY

• Монтаж

  винтами

• Корпус

  DO203AB

• Тип диода

  выпрямительный с резьбой

• Вид упаковки

  россыпью

• Монтажная резьба

  1/4-28 UNF-2A

• Конструкция диода

  катод на корпусе

• Импульсный ток

  700А

• Обратное напряжение макс.

  400В

• Падение напряжения макс.

  1,85В

• Прямой ток

  70А

• Прямой ток макс.

  110А

• Вес

  29g

Бесплатная доставка
заказов от 5000 ₽

Доставим прямо в руки или в ближайший пункт выдачи

Электровакуумный диод | Основы электроакустики

Главная » Электронные лампы

Электровакуумный диод

Электровакуумный диод — вакуумная двухэлектродная электронная лампа. Катод диода нагревается до температур, при которых возникает термоэлектронная эмиссия. При подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения все эмитированные катодом электроны возвращаются на катод, при подаче на анод положительного напряжения часть эмитированных электронов устремляется к аноду, формируя его ток. Таким образом, диод выпрямляет приложенное к нему напряжение. Это свойство диода используется для выпрямления переменного тока и детектирования сигналов высокой частоты. Практический частотный диапазон традиционного вакуумного диода ограничен частотами до 500 МГц. Дисковые диоды, интегрированные в волноводы, способны детектировать частоты до 10 ГГц

Диод — двухэлектродный прибор, состоящий из катода и анода. Одна группа диодов предназначена для детектирования, т.е. для выделения напряжения низкой частоты из модулированных высокочастотных колебаний. Они выпускаются с катодами косвенного накала и имеют электроды небольшого размера, рассчитанные на малые анодные токи, малую допустимую мощность потерь на аноде и сравнительно невысокое обратное напряжение. Вторая группа диодов (диоды большой мощности) предназначена для выпрямления переменного напряжения, в основном, тока промышленной частоты.

Электровакуумный диод представляет собой сосуд (баллон), в котором создан высокий вакуум. В баллоне размещены два электрода — катод и анод. Катод прямого накала представляет собой прямую или W-образную нить, разогреваемую током накала. Катод косвенного накала — длинный цилиндр или короб, внутри которых уложена электрически изолированная спираль подогревателя. Как правило, катод вложен внутрь цилиндрического или коробчатого анода, который в силовых диодах может иметь рёбра или «крылышки» для отвода тепла. Выводы катода, анода и подогревателя (в лампах косвенного накала) соединены с внешними выводами (ножками лампы).
Принцип работы При разогреве катода электроны начнут покидать его поверхность за счёт термоэлектронной эмиссии. Покинувшие поверхность электроны будут препятствовать вылету других электронов, в результате вокруг катода образуется своего рода облако электронов. Часть электронов с наименьшими скоростями из облака падает обратно на катод. При заданной температуре катода облако стабилизируется: на катод падает столько же электронов, сколько из него вылетает. Уже при нулевом напряжении анода относительно катода (например, при коротком замыкании анода на катод) в лампе течёт ток электронов из катода в анод: относительно быстрые электроны преодолевают потенциальную яму пространственного заряда и притягиваются к аноду. Отсечка тока наступает только тогда, когда на анод подано запирающее отрицательное напряжение порядка ?1 В и ниже. При подаче на анод положительного напряжения в диоде возникает ускоряющее поле, ток анода возрастает. При достижении током анода значений, близких к пределу эмиссии катода, рост тока замедляется, а затем стабилизируется (насыщается).
Вольт-амперная характеристика (ВАХ) электровакуумного диода имеет 3 характерных участка:

1. Нелинейный участок. На начальном участке ВАХ ток медленно возрастает при увеличении напряжения на аноде, что объясняется противодействием полю анода объёмного отрицательного заряда электронного облака. 2}} — универсальная термоэлектронная постоянная Зоммерфельда.
ВАХ анода зависит от напряжения накала — чем больше накал, тем больше крутизна ВАХ и тем больше ток насыщения. Чрезмерное увеличение напряжения накала приводит к уменьшению срока службы лампы.
К основным параметрам электровакуумного диода относятся:

• Крутизна ВАХ: S={dI_a \over dU_a} — изменение анодного тока в мА на 1 В изменения напряжения.
• Дифференциальное сопротивление: R_i={1 \over S}
• Максимально допустимое обратное напряжение. При некотором напряжении, приложенном в обратном направлении (то есть изменена полярность катода и анода), происходит пробой диода — проскакивает искра между катодом и анодом, что сопровождается резким возрастанием силы тока.
• Запирающее напряжение — напряжение, необходимое для прекращения тока в диоде.
• Максимально допустимая рассеиваемая мощность.
• Крутизна и внутреннее сопротивление являются функциями от анодного напряжения и температуры катода.

Если температура катода постоянна, то в пределах участка «трех вторых» крутизна равна первой производной от функции «трех-вторых».

Они выпускаются как с катодами прямого, так и подогревного (косвенного) накала и делятся на два класса: низковольтные и высоковольтные. К маломощным высокочастотным диодам, предназначенным для детектирования высокочастотных колебаний, относятся диоды типа 6Х6С, 6Х2П, 6Х7Б, а также диоды в комбинации с триодами и пентодами: 1Б1П, 1Б2П, 6Б2П, 6Б8С, 6Г2 и 6Г7. К кенотронам, предназначенным для выпрямления напряжения промышленной частоты в выпрямителях радиоаппаратуры, относятся: 5Ц3С, 5Ц4С, 5Ц9С, 6Ц4П и 6Ц5С.

Обозначения диодов

• Первый элемент — число, обозначающее (округленно) напряжение накала.
• Второй элемент — буква, обозначающая тип лампы: Д — одинарные диоды. Х — двойные диоды. Ц — кенотроны (назависимо от числа анодов).
• Третий элемент — число, указывающее порядковый номер типа прибора с одинаковыми остальными элементами обозначения.
• Четвертый элемент — буква, указывающая на конструктивное оформление. Лампы в металлическом баллоне этой буквы не имеют. С — стеклянный баллон; П- пальчиковая лампа; Б — миниатюрная лампа диаметром 6 мм; Ж — лампы типа «желудь», специально для УКВ; Л — лампы с замковым цоколем, устраняющим возможность выпадения из гнезда при тряске.

Электронные лампы (диоды, триоды, тетроды и пентоды)

Применение диодов для выпрямления переменного тока

Условные обозначения электровакуумных ламп

Тетрод

Комбинированные вакуумные лампы

Полупроводниковые диоды Параметры и характеристики

Импульсные стабилизаторы напряжения

Усилители напряжения модулирующей частоты

ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА

• Главная
• У нас было лишнее масло.

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Кнопочная панель 2×2 Нижняя рамка

В наличии COM-08747

$3,95 0,95 доллара США

Избранное Любимый 8

Список желаний

Заголовок — 6-контактный штекер (SMD, 0,1 дюйма, прямоугольный)

Осталось всего 5! ПРТ-09015

Избранное Любимый 6

Список желаний

Футболка AVC 2017 — средняя

В наличии SWG-14522

14,95 $

Избранное Любимый 1

Список желаний

Несущая плата машинного обучения SparkFun MicroMod

В наличии ДЭВ-16400

19,95 $

Избранное Любимый 20

Список желаний

Выставка инженерных проектов Университета Колорадо в Боулдере 2022

12 мая 2022 г.

Мы направляемся в CU, чтобы посмотреть, какие классные проекты студенты делают для своих выпускных проектов.

Избранное Любимый 1

С Днем национального радио!

20 августа 2022 г.

Сегодня Национальный день радио, и у нас есть масса интересной информации для вас о радио, а также некоторые из наших собственных радиотюнеров в продаже!

Избранное Любимый 1

Аккумуляторные технологии

6 февраля 2013 г.

Основные сведения об аккумуляторах, используемых в портативных электронных устройствах: LiPo, NiMH, батарейках типа «таблетка» и щелочных.

Избранное Любимый 50

• Электроника SparkFun®
• 6333 Dry Creek Parkway, Niwot, Colorado 80503
• Настольный сайт

• Ваш счет
• Авторизоваться
• регистр

Что происходит, когда анодное и катодное напряжения у диода одинаковы?

спросил 7 лет, 7 месяцев назад

Изменено 2 года, 9несколько месяцев назад

Просмотрено 8к раз

\$\начало группы\$

В цепи, если идеальный диод имеет одинаковое напряжение на катоде и аноде, будет ли он проводить ток или нет? Точно так же в модели постоянного падения, если падение напряжения точно равно 0,7, будет ли оно проводить или нет?

• диоды

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

На самом деле это хороший вопрос, и за него не должны были проголосовать. Ответ заключается в том, что это может быть любой (прямой) ток (включая нулевой) — по напряжению нельзя сказать, что такое ток. Так же, как и с идеальными проводами, которые мы рисуем на схеме. Это следствие «идеального» предположения — это не физическая реальность.

Если вы пытаетесь проанализировать схему с идеальными диодами, вы должны обращаться с ними как с проводами, если на них падает напряжение был бы в правильном направлении, если бы они были удалены.

Единственный раз, когда это происходит в действительности, это со сверхпроводящим проводом — если есть ноль вольт ( точно ноль вольт, не слишком низкий для измерения), тогда может быть +/- любой ток через провод (до некоторого ограничение на самом деле).

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если напряжения в двух точках абсолютно одинаковы, вы можете поместить между ними любой пассивный элемент, и через этот элемент не будет протекать ток. Так что можете поставить туда провод, резистор или диод, ничего не изменится.

Если одна точка находится ровно на 0,7 В выше другой, и вы поместите между ними диод в прямом направлении с заявленным прямым напряжением 0,7 В, будет протекать некоторый ток. Диод рассчитан на определенный ток, будь то 0,1 мА, 1 мА, 10 мА или 50 А, поэтому, если вы поместите на него это известное напряжение, а диод будет точно таким, как указано, будет течь ток, очень близкий к указанному току.

Если вы сделаете напряжение немного ниже, будет течь меньший ток, если вы увеличите его, будет течь больший ток.

Посмотрите на этот небольшой график:

_{(источник: Richardson csserver.evansville.edu)}

Вы можете видеть, что при 0,7 В этот диод (случайный график, который я нашел у парня, который проводил тест на диоде ) проводит около 15 мА. Кажется, это первая обычная рабочая точка, поэтому она достаточно хорошо отвечает на ваш вопрос. Затем, если вы сделаете напряжение 0,6 В, вы увидите, что по-прежнему будет течь около 1 мА. Но если вы сделаете его 0,8 В, это сойдет с графика.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Размышляя о разрывах, подобных тем, которые встречаются в идеальном диоде, полезно подумать о приближении к разрыву слева или справа. Если вы приближаетесь к 0 В слева (0-), сопротивление бесконечно, а тока нет. Если вы приближаетесь к нулю вольт справа, сопротивление равно нулю, но тока по-прежнему нет, так как нет разности потенциалов между анодом и катодом.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если обе стороны диода подключены к одной и той же клемме и имеют одинаковое значение напряжения, то не будет проводимости, следовательно, не будет тока, однако, если разность потенциалов равна или больше порога проводимости I.e 0,7 для германия, тогда будет проводимость I.e. если анод соединен с 1,7+ve, а катод 1v +ve, тогда диод будет проводить, но оба напряжения +ve должны быть от разных батарей.