Какие бывают типы диодов. Как устроены и работают различные виды диодов. Где применяются разные типы диодов в электронике и радиотехнике. Какие основные характеристики у разных видов диодов.
История создания и развития диодов
Диод — один из первых и важнейших электронных компонентов, изобретенных человечеством. Его история началась в конце 19 века:
- 1873 год — Фредерик Гутри исследует принцип работы термионных (вакуумных) диодов
- 1874 год — Карл Фердинанд Браун изобретает кристаллические (твердотельные) диоды
- 1880 год — Томас Эдисон открывает и патентует принцип работы диода
- 1904 год — Джон Флеминг патентует термионный диод
- 1906 год — Гринлиф Пикард патентует кремниевый кристаллический диод
- 1919 год — Вильям Генри Иксл вводит термин «диод»
Таким образом, диод прошел путь от вакуумных ламп до современных полупроводниковых приборов. Сегодня диоды широко применяются в электронике и радиотехнике.
Основные типы и разновидности диодов
- Выпрямительные диоды
- Импульсные диоды
- Стабилитроны
- Варикапы
- Светодиоды
- Фотодиоды
- Диоды Шоттки
- Туннельные диоды
- pin-диоды
Рассмотрим особенности и применение каждого типа более подробно.
Выпрямительные диоды
Выпрямительные диоды — самый распространенный тип диодов. Их основное назначение — выпрямление переменного тока, то есть пропускание тока только в одном направлении.
Принцип работы выпрямительного диода основан на свойствах p-n перехода. В прямом направлении диод хорошо проводит ток, а в обратном — практически не проводит.
Где применяются выпрямительные диоды:
- В выпрямителях для преобразования переменного тока в постоянный
- В блоках питания электронных устройств
- В схемах защиты от переполюсовки
- В детекторах радиосигналов
Основные характеристики выпрямительных диодов:
- Максимальный прямой ток
- Максимальное обратное напряжение
- Прямое падение напряжения
- Обратный ток
Импульсные диоды
Импульсные диоды предназначены для работы в импульсных режимах с высокой скоростью переключения. Их отличительная особенность — малое время восстановления обратного сопротивления.
Где используются импульсные диоды:
- В импульсных источниках питания
- В генераторах и формирователях импульсов
- В логических схемах
- В схемах ограничения напряжения
Ключевые параметры импульсных диодов:
- Время обратного восстановления
- Максимальная частота переключений
- Емкость перехода
Стабилитроны
Стабилитрон — это диод, предназначенный для стабилизации напряжения. Он использует эффект электрического пробоя p-n перехода при обратном включении.
Области применения стабилитронов:
- Стабилизаторы напряжения
- Источники опорного напряжения
- Ограничители напряжения
- Схемы защиты от перенапряжений
Важные характеристики стабилитронов:
- Напряжение стабилизации
- Минимальный и максимальный ток стабилизации
- Дифференциальное сопротивление
- Температурный коэффициент напряжения
Варикапы
Варикап (варактор) — это полупроводниковый диод, емкость которого зависит от приложенного обратного напряжения. Это свойство используется для электронной подстройки частоты колебательных контуров.
Где применяются варикапы:
- В системах автоподстройки частоты
- В генераторах, управляемых напряжением
- В схемах частотной модуляции
- В перестраиваемых фильтрах
Основные параметры варикапов:
- Диапазон изменения емкости
- Коэффициент перекрытия по емкости
- Добротность
- Температурный коэффициент емкости
Светодиоды
Светодиод — полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Работа светодиода основана на явлении электролюминесценции.
Области применения светодиодов:
- Световая индикация
- Дисплеи и табло
- Осветительные приборы
- Оптические системы передачи данных
Ключевые характеристики светодиодов:
- Цвет и длина волны излучения
- Яркость свечения
- Прямой ток и напряжение
- Угол излучения
Фотодиоды
Фотодиод — полупроводниковый прибор, преобразующий световой сигнал в электрический. Его работа основана на внутреннем фотоэффекте.
Где используются фотодиоды:
- В системах автоматики и контроля
- В оптических датчиках
- В устройствах оптической связи
- В фотометрических приборах
Важные параметры фотодиодов:
- Спектральная чувствительность
- Темновой ток
- Быстродействие
- Квантовая эффективность
Диоды Шоттки
Диод Шоттки — полупроводниковый диод с малым падением напряжения в прямом направлении и очень высоким быстродействием. Вместо p-n перехода использует контакт металл-полупроводник.
Области применения диодов Шоттки:
- Высокочастотные выпрямители
- Импульсные источники питания
- Защитные цепи
- Смесители и детекторы СВЧ-сигналов
Ключевые характеристики диодов Шоттки:
- Прямое падение напряжения
- Максимальная рабочая частота
- Обратный ток утечки
- Емкость перехода
Туннельные диоды
Туннельный диод — полупроводниковый прибор с участком отрицательного сопротивления на вольт-амперной характеристике. Его работа основана на квантовом туннельном эффекте.
Где применяются туннельные диоды:
- В СВЧ-генераторах и усилителях
- В быстродействующих импульсных схемах
- В переключающих устройствах
- В детекторах
Основные параметры туннельных диодов:
- Пиковый ток
- Ток впадины
- Напряжение пика и впадины
- Отрицательное сопротивление
PIN-диоды
PIN-диод — полупроводниковый диод с широкой областью собственной проводимости между p и n областями. Обладает управляемым сопротивлением на высоких частотах.
Области использования PIN-диодов:
- Аттенюаторы СВЧ-сигналов
- Коммутаторы и переключатели
- Фазовращатели
- Модуляторы
Важные характеристики PIN-диодов:
- Сопротивление в открытом и закрытом состоянии
- Время переключения
- Емкость перехода
- Максимальная рабочая частота
Заключение
Диоды — важнейшие элементы современной электроники. Разнообразие типов диодов позволяет использовать их для решения широкого спектра задач — от простого выпрямления тока до обработки СВЧ-сигналов. Понимание особенностей и характеристик различных видов диодов необходимо для грамотного проектирования электронных устройств.
Радиоэлектроника для начинающих — статьи по основам радиоэлектроники для новичка
#МОП-транзисторы #акустические кабели #аналоги конденсаторов #батареики #биполярные транзисторы #варикапы #варисторы #выпрямители напряжения #герконовое реле #динисторы #диодные мосты #диоды #диоды Шоттки #заземление #защитные диоды #керамические конденсаторы #конвертеры конденсатора #конденсаторы #контракторы #маркировка конденсаторов #маркировка резиторов #микросборка #мультиметры #осциллограф #отвертки #паяльник для проводов #переключатели фаз #переменные резисторы #печатные платы #радиодетали #резисторы #реле #светодиоды #стабилитроны #танталовые конденсаторы #твердотельное реле #тепловое реле #термодатчики #тестеры для транзистора #тиристоры #транзисторы #тумблеры #туннельные диоды #фототиристоры
Переменный резистор: типы, устройство и принцип работы
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Рассказываем и показываем как правильно проверить работу транзисторов с помощью цифрового мультиметра.
Магазин электронных компонентов и радиодеталей «Радиоэлемент»
Читать полностью745
#переменные резисторы #резисторы
Тумблеры
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Конструктивные особенности тумблеров. Типы, виды. Какие характеристики нужно учитывать при выборе. Как правильно подключить тумблер. Инструкция и советы в одной статье.
Читать полностью624
#тумблеры
Как проверять транзисторы тестером – отвечаем
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Рассказываем и показываем как правильно проверить работу транзисторов с помощью цифрового мультиметра. Магазин электронных компонентов и радиодеталей «Радиоэлемент»
Читать полностью2008
#тестеры для транзистора #транзисторы
Как пользоваться мультиметром
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Что такое и как устроен мультиметр.
Читать полностью894
#мультиметры
Выпрямитель напряжения: принцип работы и разновидности
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Выпрямитель напряжения электрической сети: как устроен, применение, обозначение на схемах. Как работает и для чего предназначается выпрямитель напряжения.
Читать полностью1759
#выпрямители напряжения
Переключатель фаз (напряжения): устройство, принцип действия, виды
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Подробная статья о переключателях фаз: устройство и разновидности. Рекомендации по подключению и настройке. Рекомендации по выбору: популярные модели.
#переключатели фаз
Как выбрать паяльник для проводов и микросхем
31 Октября 2022 — Анатолий Мельник
Особенности выбора хорошего паяльника для проводов и микросхем: разновидности конструкций, требования.
Какие существуют нагреватели и жала. Дополнительные возможности.
Читать полностью730
#паяльник для проводов
Что такое защитный диод и как он применяется
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
В статье разбираются особенности защитных диодов, их устройство и маркировка, а также применения в реальных условиях. Даны рекомендации по проверке и подбору супрессоров.
Читать полностью1037
#диоды #защитные диоды
Варистор: устройство, принцип действия и применение
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
В статье разбирается устройство варисторов: маркировка, основные параметры. Вы узнаете в чем заключаются достоинства и недостатки варисторов, а также как выбрать и проверить компоненты.
Читать полностью1033
#варисторы
Виды отверток по назначению и применению
10 Октября 2022 — Анатолий Мельник
Виды отверток по сферам применения.
В статье рассматриваются простые, ударные, диэлектрические и другие отвертки.
Читать полностью732
#отвертки
Виды шлицов у отверток
10 Октября 2022 — Анатолий Мельник
В статье рассматривается, что такое шлицы и какие бывают виды, их маркировка, основные размеры: крестообразные, прямые, звездочки, наружные, комбинированные и другие виды шлицов.
Читать полностью1315
#отвертки
Виды и типы батареек
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Подробная статья о батарейках: виды и типы батереек, как различаются батарейки. Как обозначаются батарейки (маркировка)
Читать полностью1327
#батареики
Для чего нужен контактор и как его подключить
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Для чего нужен контактор и как он устроен.
Как правильно выбрать и подключить контактор для управления в автоматическом режиме электрическими приборами.
Читать полностью2414
#контракторы
Как проверить тиристор: способы проверки
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Как самому проверить тиристор? Способы проверки тиристора мультиметром, тестером. Проверка тиристора без выпаивания. Пошаговые инструкции с фото.
Читать полностью1305
#тиристоры
Как правильно выбрать акустический кабель для колонок
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Статья про выбор акустического кабеля: типы и виды акустического кабеля. Как маркируется кабель. Как рассчитать сечение кабеля. Правила эксплуатации и советы по выбору.
Читать полностью1286
#акустические кабели
Что такое цифровой осциллограф и как он работает
20 Сентября 2022 — Анатолий Мельник
Обзор принципа работы цифровых осциллографов.
Виды осциллографов, их отличия от аналоговых. Применение цифрового осциллографа
Читать полностью88
#осциллограф
Как проверить варистор: используем мультиметр и другие способы
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Статья-инструкция о том, как проверить варистор на исправность мультиметром или тестором. Принцип работы варистора и основные параметры варисторов, обнозначение на схеме.
Читать полностью3817
#варисторы #мультиметры
Герконовые реле: что это такое, чем отличается, как работает
31 Октября 2022 — Анатолий Мельник
Статья об устройстве герконовых реле: обзор конструкции, характеристик и принципа работы. Преимущества и недостатки. Назначение герконовых реле, где используются компоненты.
Читать полностью4942
#герконовое реле #реле
Диоды Шоттки: что это такое, чем отличается, как работает
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Статья ответит на вопросы: что такое диоды Шоттки, как они устроены, плюсы и минусы данного вида диодов.
Обозначение диодов на схемах. Сферы применения.
Читать полностью5676
#диоды #диоды Шоттки
Как правильно заряжать конденсаторы
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Способы зарядки и разрядки конденсаторов. Виды конденсаторов: основные параметры, принципы работы и области применения.
Читать полностью2746
#конденсаторы
Светодиоды: виды и схема подключения
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Светодиодами называют полупроводниковые приборы, которые при подаче напряжения создают оптическое излучение. Их международное буквенное обозначение – LED (LightEmittingDiode). На схеме светодиод обозначается как обычный диод с двумя параллельными стрелками, направленными наружу и указывающими на его излучающий характер.
Читать полностью5691
#диоды #светодиоды
Микросборка
10 Октября 2022 — Анатолий Мельник
Микросборка (МСБ) – конструктивная составляющая радиоэлектронной аппаратуры микроминиатюрного исполнения, предназначенная для реализации определенной функции.
МСБ обычно не выпускаются в качестве самостоятельных изделий, предназначенных для широкого применения.
Читать полностью3039
#микросборка
Применение, принцип действия и конструкция фототиристора
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Фототиристор (ТФ) – полупроводниковое устройство со структурой, сходной с обычным тиристором, но с одним существенным отличием. Он включается не подачей напряжения, а с помощью света, падающего на него. Этот прибор сочетает функции управляемого тиристора и фотоприемника, преобразующего световую энергию в электрический управляющий импульс. Изготавливается обычно из кремния, имеет спектральную характеристику, аналогичную другим фоточувствительным элементам с кремниевой полупроводниковой структурой.
Читать полностью477
#тиристоры #фототиристоры
Схема подключения теплового реле – принцип работы, регулировки и маркировка
31 Октября 2022 — Анатолий Мельник
Электродвигатели и прочее электрооборудование в процессе эксплуатации могут испытывать высокие нагрузки, вызывающие их перегрев.
Частые перегревы обмоток силовых установок приводят к разрушению изоляционных материалов и значительному сокращению срока службы, поэтому в конструкции таких устройств предусматривают защитное тепловое реле (ТР). Подключение в схему теплового реле обеспечивает обесточивание электрооборудования при возникновении нештатных ситуаций и предотвращает его выход из строя.
Читать полностью6161
#реле #тепловое реле
Динисторы – принцип работы, как проверить, технические характеристики
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Динистор – неуправляемая разновидность тиристоров, иначе он называется триггер-диодом. Изготавливается из полупроводникового монокристалла, имеющего несколько p-n переходов. Обладает двумя устойчивыми состояниями: открытым и закрытым. Подходят для применения в цепях непрерывного действия, в которых наибольшее значение тока составляет 2 А, а также в импульсных режимах, при условии, что максимальный ток – 10А, а напряжения находятся в диапазоне 10-200 В.
Этот элемент обычно выполняет функции электронного ключа. Его открытое положение соответствует высокой проводимости, закрытое – низкой. Переход из открытого в закрытое состояние происходит практически мгновенно.
Читать полностью3136
#динисторы
Маркировка керамических конденсаторов
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Правильно выбрать конденсатор для микросхемы определенного назначения помогает маркировка, нанесенная на корпус. Но у конденсаторов она сложная и разнообразная, поэтому определить характеристики этих элементов затруднительно, особенно если они имеют незначительную площадь поверхности. Параметры, указываемые в обозначении: код производителя, номинальное напряжение, емкость, допустимое отклонение от номинала, температурный коэффициент емкости (ТКЕ).
Читать полностью3163
#керамические конденсаторы #конденсаторы
Компактные источники питания на печатную плату
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Выбор ИП печатной платы напрямую влияет на ее работоспособность.
Главная задача такого прибора – получить переменное напряжение от питающей сети, преобразовать его в постоянное и подать на оборудование. Если компонент выбран неверно или неисправен, он может перегореть или не справиться с входным напряжением. В худшем случае пострадает и плата – ее придется либо ремонтировать, либо выбрасывать и покупать новую.
Читать полностью863
#печатные платы
SMD-резисторы: устройство и назначение
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
SMD-резисторы – это мелкие электронные компоненты, разработанные для поверхностного монтажа на печатную плату. Ранее при сборке радиоэлектронной аппаратуры осуществлялся навесной монтаж элементов или их продевание в печатную плату через предусмотренные отверстия.
Читать полностью466
#резисторы
Принцип работы полевого МОП-транзистора
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
МОП-транзистор (MOSFET, «металл-оксид-полупроводник») – полевой транзистор с изолированным затвором (канал разделен с затвором тонким диэлектрическим слоем).
Читать полностью3429
#МОП-транзисторы #транзисторы
Проверка микросхем мультиметром: инструкция и советы
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Как проверить микросхему? Рассмотрим как проверить микросхему на исправность и работоспособность мультиметром, влияние разновидности микросхем на способы проверки.
Читать полностью10164
#мультиметры
Характеристики, маркировка и принцип работы стабилитрона
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Полупроводниковый стабилитрон, или диод Зенера, представляет собой диод особого типа. При прямом включении обычный диод и стабилитрон ведут себя аналогично. Разница между ними проявляется при обратном включении.
Читать полностью1870
#стабилитроны
Что такое реле: виды, принцип действия и устройство
10 Октября 2022 — Анатолий Мельник
Реле – одно из наиболее распространенных устройств, применяемых для автоматизации процессов в электротехнике.
В этой статье мы подробно разберем, что такое реле, какие виды реле существуют и для чего они применяются.
Читать полностью1221
#реле
Конденсатор: что это такое и для чего он нужен
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Конденсатор – это устройство, способное накапливать и моментально отдавать электрический заряд. В статье подробно разберем, в чем суть конденсатора, что он делает, из чего состоит и какие его основные параметры.
Читать полностью1114
#конденсаторы
Все о танталовых конденсаторах — максимально подробно
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
В этой статье я максимально подробно расскажу о назначении, видах, области применения танталовых конденсаторов. Покажу как они выглядят в живую и на схеме, объясню, как считать буквенную маркировку конденсаторов.
Читать полностью14831
#конденсаторы #танталовые конденсаторы
Как проверить резистор мультиметром
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Рассказываем как правильно проверить резистор мультиметром на плате, как узнать его сопротивление и определить работоспособность не выпаивая.
Узнайте, как настроить тестер для проверки резисторов.
Читать полностью544
#мультиметры #резисторы
Что такое резистор
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Резистор (от латинского «resisto» — сопротивляюсь) – это пассивный элемент электрической цепи, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления. Резисторы предназначены для линейного преобразования силы тока в напряжение и наоборот, а также для ограничения тока и поглощения электрической энергии.
Читать полностью4718
#резисторы
Как проверить диодный мост мультиметром
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Подробная инструкция по проверке работоспособности диодного моста с помощью мультиметра или лампы.
Читать полностью13992
#диодные мосты #диоды #мультиметры
Что такое диодный мост
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Диодный мост – электрическое устройство, предназначенное выпрямления тока, то есть для преобразования переменного тока в постоянный.
Читать полностью262
#диодные мосты #диоды
Виды и принцип работы термодатчиков
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Принцип работы и виды термодатчиков. Особенности различных типов датчиков.
Читать полностью5203
#термодатчики
Заземление: виды, схемы
11 Октября 2022 — Анатолий Мельник
Заземление – соединение проводящих элементов промышленного или бытового оборудования с грунтом или общим проводом электрической системы, относительно которого производят измерения электрического потенциала. Из нашей статьи вы узнаете о видах заземления и их изображении на схемах.
Читать полностью2445
#заземление
Как определить выводы транзистора
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Способы определения выводов от базы, эмиттера и коллектора полупроводникового транзистора.
Читать полностью2452
#транзисторы
Назначение и области применения транзисторов
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Полупроводниковый транзистор – радиоэлемент, изготавливаемый из полупроводникового материала, чаще всего кремния. Основное назначение транзистора – управление током в электрической цепи. В этой статье мы кратко перечислим области применения полупроводниковых транзисторов, присутствующих практически во всех электронных компонентах современных приборов и аппаратов.
Читать полностью2457
#транзисторы
Как работает транзистор: принцип и устройство
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Транзистор – прибор, предназначенный для управления током в электрической цепи. Применяется практически во всех моделях видео- и аудио аппаратуры. В этой статье мы постараемся простыми словами изложить, что такое транзистор, как он устроен и что делает.
Читать полностью11915
#транзисторы
Виды электронных и электромеханических переключателей
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Переключатель (свитчер) – устройство, служащее в радиоэлектронике для коммутации электроцепей постоянного и переменного тока и обеспечивающее требуемый рабочий режим. От функциональности этого компонента часто зависит работоспособность всего аппарата. В этой статье мы расскажем об основных видах переключателей
Читать полностью 1196
Как устроен туннельный диод
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Рассказываем про устройство туннельных диодов, их отличия от обычных, цветовую маркировку и обозначение туннельных диодов на схемах. Также из этой статьи вы узнаете об истории создания данного типа диодов.
Читать полностью4624
#диоды #туннельные диоды
Виды и аналоги конденсаторов
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Конденсаторы – электронные компоненты, состоящие из двух проводников-обкладок и находящимся между ними диэлектриком.
Существует множество видов конденсаторов, имеющих сходную конструкцию, но различных по материалам, из которых изготавливаются обкладки и диэлектрический слой, и функциям в электронных схемах. Тип изделия определяется по форме, цвету, маркировке на корпусе.
Читать полностью8470
#аналоги конденсаторов #конденсаторы
Твердотельные реле: подробное описание устройства
31 Октября 2022 — Анатолий Мельник
Твердотельное реле (ТТР) – полупроводниковое устройство, применяемое для создания контакта между низковольтными и высоковольтными цепями, является современной альтернативой традиционным пускателям и контакторам. Применяется в бытовой технике, промавтоматике, автомобильной электронике.
Читать полностью3803
#реле #твердотельное реле
Конвертер единиц емкости конденсатора
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд.
В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной ёмкости, в то время как реальная ёмкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов. Реальная ёмкость конденсатора определяет его электрические свойства. Так, по определению ёмкости, заряд на обкладке пропорционален напряжению между обкладками (q = CU). Типичные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до тысяч микрофарад. Однако существуют конденсаторы (ионисторы) с ёмкостью до десятков фарад.
Читать полностью2539
#конвертеры конденсатора #конденсаторы
Графическое обозначение радиодеталей на схемах
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Радиодетали – электронные компоненты, собираемые в аналоговые и цифровые устройства: телевизоры, измерительные приборы, смартфоны, компьютеры, ноутбуки, планшеты. Если ранее детали изображались приближенно к их натуральному виду, то сегодня используются условные графические обозначения радиодеталей на схеме, разработанные и утвержденные Международной электротехнической комиссией.
Читать полностью4901
#радиодетали
Биполярные транзисторы: принцип работы, характеристики и параметры
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Биполярные транзисторы – электронные полупроводниковые приборы, отличающиеся от полевых способом переноса заряда. В полевых (однополярных) транзисторах, используемых в основном в цифровых устройствах, заряд переносится или дырками, или электронами. В биполярных же в процессе участвуют и электроны, и дырки. Биполярные транзисторы, как и другие типы транзисторов, в основном используются в качестве усилителей сигнала. Применяются в аналоговых устройствах.
Читать полностью166
#биполярные транзисторы #транзисторы
Как подобрать резистор по назначению и принципу работы
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Характеристики самых распространенных видов резисторов по типу, материалу, назначению, принципу работы.
Какие параметры необходимо учитывать при работе. Номинальное и реальное сопротивление.
Читать полностью687
#резисторы
Тиристоры: принцип работы, назначение, характеристики, проверка работоспособности
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Тиристор представляет собой вид полупроводниковых приборов, предназначенный для однонаправленного преобразования тока (т.е. ток пропускается только в одну сторону). Прибор выполняет функции коммутатора разомкнутой цепи и ректификационного диода в сетях постоянного тока.
Читать полностью2708
#тиристоры
Зарубежные и отечественные транзисторы
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Как подобрать отечественный аналог зарубежному транзистору? Читайте в нашей статье!
Читать полностью1965
#транзисторы
Исчерпывающая информация о фотодиодах
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Обзор фотодиодной технологии с подробным описанием основ, принципа работы, а также различных типов фотодиодов и их применения.
Читать полностью5576
#тиристоры #фототиристоры
Калькулятор цветовой маркировки резисторов
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Резисторы – это элементы для построения электрических схем, предназначенные для контроля и регулирования величины силы тока. Разделяют на постоянные, переменные, подстроечные. Для идентификации постоянных резисторов SMD – устройств, монтируемых на поверхность, – все производители разработали буквенно-цифровые обозначения для крупных элементов и цветовой код для деталей очень маленьких размеров.
Читать полностью7
#маркировка резиторов #резисторы
Область применения и принцип работы варикапа
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Варикап – полупроводниковый диод, главным параметром которого является изменяемая под напряжением емкость. В устройстве применяется зависимость емкости p-n перехода и приложенного обратного напряжения.
Читать полностью6409
#варикапы
Маркировка конденсаторов
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Выбор конденсаторов по маркировке – процесс достаточно сложный, поскольку разные производители используют различные системы кодирования. Особенно трудно прочесть зашифрованную информацию на незначительной поверхности маленьких конденсаторов.
Читать полностью6631
#конденсаторы #маркировка конденсаторов
Виды и классификация диодов
24 Ноября 2022 — Анатолий Мельник
Диод – электронный прибор с двумя (иногда тремя) электродами, обладающий односторонней проводимостью. В этой статье вы найдёте подробную классификацию диодов по видам, характеристикам, материалам изготовления и сфере использования.
Читать полностью55
#диоды
Диоды: их разновидности и особенности применения
Предыдущая статья Следующая статья
25.
09.2019
Развитие техники дало миру много открытий, которые успешно применяются и сегодня. Одно из них – обычный диод. Что такое диоды и где они используются, вы можете узнать прямо сейчас.
История создания
Идея создания силового диода принадлежит сразу двум ученым-изобретателям, но занимались они работой параллельно:
- Британия, 1873 год – исследование Фредерика Гутри над открытием принципа работы термионных диодов (еще их называют лампами вакуумного типа с прямым накалом).
- Годом позже в Германии – изобретение Карлом Фердинандом Брауном кристаллических или как их называют твердотельных диодных элементов.
Однако изобретение не диода связывают с их именами, чаще встречается утверждение, что принцип работы 13 февраля 1880 года открыл Томас Эдисон. Позже (в 1883 году) ученый получил на него патент. Последующего развития в трудах Эдисона тема диодов не получила.
Но были и другие имена. Например, Джэдиш Боус, используя и совершенствуя твердотельные диоды, которые изобрел Браун, сконструировал устройство, позже использовавшееся в конструкции радио.
Разные ученые занимались исследованием и совершенствованием диодов, их стоит также упомянуть:
- Британец Джон Флеминг, 16 ноября 1904 год – ученый запатентовал на термиоидный диод;
- 20 ноября 1906 года, Пикард – патент на кремниевый кристаллический диод;
- 1919 год, Вильям Генри Иксл – введение в список слов термина «диод».
Виды полупроводниковых диодов, которые используются в наши дни
В наше время таким устройством, как «диод» никого не удивишь, и применяются они в различных бытовых и специальных приборах. Но что это такое, знают далеко не все.
Конструктивно диод – это небольшая камера (то есть емкость), из которой предварительно откачали воздух. Внутри этой камеры на некотором расстоянии друг от друга располагаются два электрода с противоположными зарядами – катод и анод. При этом электроды характеризуются разной электропроводностью – один p-типа, другой n. На схемах диода анод изображается треугольником, а катод – чертой.
Принцип работы полупроводникового диода следующий:
- при подключении к электропитанию электрон попадает в диод;
- накапливается до определенного уровня;
- электроны выходят из диода, то есть получается пробой, но полностью контролируемый.
Из этого следует вывод, что пропускаемый ток движется только в одном направлении. Однако это не абсолютно, то есть электрический ток пропускается и в обратном направлении также, но в очень малом количестве.
Стоит привести некоторые характеристики диодов. Например, сопротивление внутри диодной камеры непостоянное и зависит от напряжения, под которым устройство находится. Логично предположить, что чем выше напряжение, тем меньше сопротивление.
Виды диодов и их применение на практике
Диоды в зависимости от типа имеют очень широкое применение в технике и приборостроении. К примеру, они применимы при изготовлении различных блоков питания с целью выравнивания переменного тока. В данном случае используются диодные мосты, которые объединяют в себе по 4 диода.
Мосты из диодов используются в радиоаппаратуре, устройствах для зарядки разного типа.
Также диодный мост применим в качестве защиты прибора от подключения тока неправильной полярности. Но наиболее часто мосты используются для преобразования тока из переменного в постоянный – это двухполупериодное выпрямление. При этом на выходе образовывается стабильное пульсирующее напряжение. Проблему пульсации обычно решают диодами, в цепи которых есть электрические конденсаторы.
Какие бывают диоды: виды и их особенности
Известны следующие типы диодов:
- Электровакуумные или кенотроны. Очень часто этот вид называют радиолампами, потому что в основном они используются именно при изготовлении радиотехники. Обладают достаточно высокой мощностью и производительностью.
- Газонаполненные или газотроны (иногда их называют игнитронами или стабилитронами). Основное их предназначение состоит в препятствовании граничному повышению напряжения. То есть он используется для контроля напряжения на конкретном участке схемы.
Функция может быть как ограничительная, так и защитная. Подключая диоды данного вида, стоит помнить о полярности тока. Есть специальная маркировка на этих деталях – 3в, 5в, 18в и прочие – это разновидности напряжения стабилизации. - Полупроводниковые диоды (самые популярные и широко применимые). В этом типе существует много подтипов. Среди самых популярных – тиристоры, которые имеют свойство переходить в открытое и закрытое состояние (то есть характеризоваться высокой и низкой проводимостью соответственно). В отличие от прочих видов, они кроме анода и катода имеют также один управляющий электрод. Выпускаются в двух основных видах корпуса – ТО-220 и ТО-92. Также тиристоры имеют разновидности – например, семисторы или триаки. Семисторы – это пара тиристоров, которые составляют прибор со встречно-параллельным включением и пропускают электроток в оба направления.
- Светодиоды, то есть диоды, которые светятся, когда через них пропускают электрический ток. Чаще всего они используются для индикации в различных приборах и технике.
Они имеют высокую эффективность и популярность. Достаточно мощные светодиоды применимы в качестве источников дополнительного или аварийного освещения. Кроме этого, они дают большое разнообразие по температуре свечения, то есть могут обеспечить любой световой эффект. - Выпрямители с горячими носителями или диоды Шоттки. Эти устройства характеризуются невысоким значением падения напряжения и повышенным быстродействием. На схемах этот тип обозначается особым значком. Также при выходе из строя такого диода не стоит заменять его другим (например, универсальным), потому что это приведет к поломке прибора.
- Полупроводниковые лазеры (в некотором смысле имеют больше сходств со светодиодами). Также довольно часто используются инфракрасные диоды. Их главная особенность состоит в том, что они излучают невидимый человеческому глазу электромагнитный луч. В основном используются в организации охранных систем (камеры видеонаблюдения) и при изготовлении контрольно-измерительных приборов, но в быту также (например, пульты управления от бытовой техники).
Еще они используются при производстве коммуникационной техники и при прокладке линий беспроводной связи. Проверить исправность, а также разглядеть свечение такого диода можно только через камеру мобильного гаджета, направив объектив на включенный элемент. - Выпрямительные, то есть те приборы, которые преобразовывают электрический ток с переменным значением в постоянный.
- Варикапы или емкостные. Эти устройства имеют особенность – менять показатели сопротивления при подаче тока различного напряжения. Используются как конденсаторы с переменной емкостью.
- Универсальные – это высокочастотные диоды, которые в основном применяются в преобразовании высокочастотных сигналов.
Также есть фотодиоды – это полупроводники с p-n переходом, которые воспринимают оптическое излучение. Значение обратного тока зависит от интенсивности светопотока. Используется во многих приборах – как бытового применения, так и специального. В зависимости от сферы применения различают конкретные режимы работы.
Бывают следующие режимы – фотогенератор и фотопреобразователь.
Также они отличаются по ряду других параметров. Например, по технике исполнения различают плоскостные и точечные. По параметру конструкции есть одноэлементные и диодные. Различия есть и в параметрах мощности, что обозначено соответствующими кодами в маркировке изделий.
Особенности производства диодов
В зависимости от вида диодного прибора существуют разные методы их изготовления. Но ни одно производство невозможно без соблюдения некоторых требований. Главное требование при производстве любого диода – это высокое качество материалов, которые используются при изготовлении этих приборов.
Все главные требования и стандарты, которыми руководствуются при изготовлении полупроводниковых приборов, изложены в ГОСТе 17465-80. Общие положения по этим деталям стоит искать в ГОСТе 18986.0-74. Также отдельные нормативы изложены в других ГОСТах, которые больше детализируют изготовление, проверку и использование диодов и диодных мостов конкретных видов.
Возврат к списку
Обратная связь
Похожие статьи
Типы диодов – пояснения, символы и применение – Wira Electrical
Очень важно изучить типы диодов, особенно для схем силовой электроники. Диод представляет собой электрический компонент с двумя выводами, который может пропускать ток в одном направлении и блокировать ток в противоположном направлении. Наше руководство здесь в основном посвящено типам диодов, изображениям, символам и функциям.
Что такое диод
Мы не будем тратить много времени на изучение этого вопроса, так как наша основная тема будет довольно длинной. Диод известен как полупроводниковый компонент, потому что он сделан из полупроводниковых материалов, таких как кремний или германий (оба дают разные результаты для диодов).
Как упоминалось выше, диоды могут пропускать ток в нужном нам направлении и блокировать ток, если он течет в противоположном направлении. Просто представьте, что это улица с односторонним движением.
Вот почему мы можем преобразовать переменное напряжение в постоянное напряжение, потому что оно блокирует ток, когда его значение находится в отрицательной области.
Что такое символ диода
Символ диода наглядно иллюстрирует его функцию. Он содержит стрелку со «стеной» на конце, как показано ниже.
Диод представляет собой компонент с двумя клеммами, а его клеммы имеют следующие названия:
- Анод
- Катод
Анод представляет направление, в котором мы хотим течь, или также известное как прямое смещение. Катод представляет направление, которое мы хотим заблокировать, или также известное как обратное смещение.
Что такое структура диода
Посмотрев на объяснение выше, нам нужно знать, как диоды могут вести себя подобным образом. Его уникальный принцип работы исходит из полупроводниковых материалов, таких как кремний или германий.
Пока анодное напряжение выше катодного, ток смещен в прямом направлении, ток протекает по цепи без каких-либо проблем.
Пока напряжение на катоде выше напряжения на аноде, ток смещен в обратном направлении, ток не может протекать через диод и ток в цепи не течет.
Типы диодов
Здесь мы будем проводить большую часть времени, изучая, какие типы диодов используются в каждой схеме. Типы диодов:
- Light Emitting Diode (LED)
- Laser diode
- Avalanche diode
- Zener diode
- Schottky diode
- Photodiode
- PN junction diode
- Small Signal Diode
- Large Signal Diode
- Constant Current Diodes
- Диод Шокли
- Диоды ступенчатого восстановления
- Туннельный диод
- Варакторный диод
- Диод подавления переходного напряжения
- Диоды, легированные золотом
- Super Barrier Diodes
- Пельтье -диод
- Кристаллический диод
- Кремниевый выпрямитель
- Вакуумные диоды
- PIN DIODE
- ОБЪЕКТА
- DIODE DIODE
- ОБЪЕКТЫ
- DIODE DIODE
- ОБЪЕКТЫ
- DIODE DIODE
- бай мы не узнаем, что они собой представляют и каковы их функции.
Тогда давайте перейдем к подробному объяснению ниже.
Что такое светоизлучающий диод (LED)Из названия следует, что этот диод излучает свет, когда диод смещен в прямом направлении или, другими словами, электроды проходят через диод. Когда ток достаточен, диод смещается в прямом направлении и излучается свет.
Его свет может быть видимым или невидимым невооруженным глазом в зависимости от его функции. В нашем пульте от телевизора он использует инфракрасный светодиод для отправки сигналов, и он невидим для нашего глаза. Другой пример — наша комнатная лампа, она часто использует белый цвет и видна невооруженным глазом.
Что такое лазерный диодЭтот диод работает так же, как светодиод, но он производит когерентный свет, такой как лазерный свет. Он часто используется для чтения дисководов CD или DVD и других лазерных устройств. Очевидно, что он стоит больше, чем светодиод, но все же дешевле, чем другие типы лазерных генераторов.
Этот лазерный диод не имеет длительного срока службы, поэтому имейте в виду, прежде чем использовать его. There are some laser diode types we can use:
- Double Heterostructure Laser
- Quantum Well Lasers
- Quantum Cascade Lasers
- Separate Confinement Heterostructure Lasers
- Distributed Bragg Reflector Lasers
What is Avalanche DiodeЛавинный диод относится к типу диодов с обратным смещением и имеет лавинную характеристику. Этот диод предназначен исключительно для обнаружения или обнаружения лавинного пробоя в одной конкретной точке напряжения обратного смещения.
Лавинный диод имеет специальный переход для предотвращения несчастных случаев (концентрация тока, горячая точка), поэтому диод защищен от пробоя.
Лавинные диоды в основном используются для опорного напряжения, защиты, генератора радиочастотного шума, генератора микроволновой частоты и фотонного лавинного детектора.
Лавинные диоды в основном используются в качестве:
- Генератора СВЧ частоты
- Генератора высокочастотного шума
- Однофотонного лавинного детектора
- Радиооборудование
- Аппаратный RNG (Генератор случайных чисел).
Что такое стабилитронСтабилитроны очень популярны среди разработчиков электрических цепей. Его можно использовать для стабильного опорного напряжения. Диод Зенера реализует принцип обратного смещения и достигает состояния пробоя при достижении определенного напряжения.
Пока ток ограничен до определенной степени, создается стабильное напряжение. Этот диод в основном используется в цепях питания для обеспечения опорного напряжения.
Зенеровский диод работает иначе, чем обычный диод. Он реализует «Zener Breakdown». Его прямое смещение по-прежнему похоже на обычные диоды, но обратное смещение отличается.
Обратное смещение стабилитрона происходит только тогда, когда приложенное напряжение равно напряжению пробоя (пробой стабилитрона).
Он хорошо разработан в качестве регулятора напряжения для предотвращения мгновенных импульсов напряжения на других полупроводниковых устройствах.
Что такое диод ШотткиДиоды Шоттки имеют более низкое напряжение прямого смещения, чем диоды с PN-переходом. В то время как кремниевый PN-переход имеет падение напряжения 0,7 В, этот диод Шоттки имеет только 0,15–0,4 В. Этот диод популярен для создания схем выпрямителей.
Диод Шоттки изготовлен из полупроводникового материала, соединенного с металлом. Таким образом, снижается падение напряжения до минимального значения. Его тип полупроводника — кремний N в качестве анода и металл в качестве катода (вольфрам, платина, хром и т. Д.).
Благодаря этой конструкции этот диод имеет уменьшенное время переключения и высокую пропускную способность по току. Этот диод превосходит другие типы диодов по коммутационному назначению.
Поскольку в диоде есть металл, падение напряжения низкое, поэтому производительность диода увеличивается, а потери мощности ниже.
Что такое фотодиодПринцип работы этого диода противоположен светоизлучающему диоду. Если светодиоды способны излучать свет при протекании тока, то фотодиод может пропускать ток, когда на него поступает свет некоторой интенсивности.
Фотодиоды очень хорошо работают в детекторах света и обычно используются в солнечных батареях и фотометрах, которые способны генерировать электричество.
Читайте также: типы активных фильтров
Что такое PN-диодДиоды PN-перехода широко используются в схемах выпрямителей. Этот диод изготовлен из полупроводникового материала, такого как кремний. Диод с PN-переходом состоит из двух слоев полупроводника с P-материалом и N-материалом.
Отсюда и происходит название соединения PN. Этот диод работает так же, как обычный диод, пропускает ток в том же направлении и блокирует ток в противоположном направлении.
Что такое диод слабого сигналаЭтот диод в основном используется для высокочастотных, но слаботочных цепей (радио, телевидение и т.
д.). Этот диод также известен как стеклянный пассивированный диод, поскольку он покрыт стеклом для предотвращения загрязнения. Одним из его примеров является 1N4148. Его размер очень мал по сравнению с силовым диодом. Подобно тому, как катодный вывод силового диода обозначен маркером с одной стороны, маломощный сигнальный диод также имеет черный или красный маркер с одной стороны, обозначающий катодный вывод.
Малый сигнальный диод из-за своего небольшого размера способен выдерживать небольшой ток около 150 мА и рассеивать мощность около 500 мВт. Его материал изготовлен из полупроводникового материала, такого как кремний или германий. Его производительность зависит от материала.
При проектировании высокочастотной цепи очень эффективно использовать маломощные сигнальные диоды. Этот диод обычно используется для высокочастотных коммутационных цепей, усилителей, любых диодов общего назначения и многого другого.
Что такое диод с большим сигналомВ отличие от диодов с малым сигналом, этот диод имеет большой слой PN-перехода и часто используется в схемах выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный.
Большой сигнальный диод способен выдерживать более высокий порог прямого тока и обратного напряжения. В отличие от маломощных сигнальных диодов, этот диод неэффективен для высокочастотных цепей. Диод с большим сигналом может работать в цепях с высоким напряжением и током, поэтому он используется для подавления высокого пикового напряжения.
Большой сигнальный диод эффективен для цепей питания, таких как инвертор, преобразователь, выпрямитель, зарядная цепь и т.д. Его обратное сопротивление блокировки почти бесконечно в мегаомах, в то время как прямое сопротивление низкое.
Что такое диод постоянного токаДиод постоянного тока также известен как:
- Диод, регулирующий ток
- Диод, ограничивающий ток
- Диод, подключенный к транзистору
Этот диод используется в качестве регулятора напряжения при определенном токе. Это ограничитель тока с двумя клеммами, и этот JFET работает как ограничитель тока, чтобы получить высокий выходной импеданс.
Что такое диод ШоклиНесмотря на то, что его название похоже на диод Шоттки, он совершенно другой. Диод Шокли состоит из четырех слоев PN, поэтому он также известен как диод PNPN.
По своей конструкции похож на тиристор, но без воротного терминала. Когда терминал Gate удален, нам не нужно запускать его, чтобы сделать его смещенным вперед. Единственное, что нам нужно сделать, это подать прямое напряжение.
Он останется в состоянии «ВКЛ.» после включения и останется в состоянии «ВЫКЛ.» после выключения. С этими характеристиками диоды Шокли используются в качестве переключателей для запуска тринистора и могут использоваться для генераторов релаксации.
Что такое ступенчатый восстанавливающий диодЭтот диод также называется:
- Отпирающий диод
- Диод накопления заряда
Это один из специальных диодов из других типов диодов. Он будет хранить заряд, полученный от прямого напряжения или положительного импульса.
Позже он будет использовать этот заряд на отрицательном импульсе синусоидального напряжения. Время его нарастания равно «времени привязки», поэтому время восстановления импульса быстрое.
Поскольку у него есть время восстановления скорости, он подходит для цепей высокого порядка, так как его частота среза очень высока. Одно из его применений — множитель с частотой среза в ГГц.
Что такое туннельный диодСреди типов диодов; это еще один быстродействующий диод переключения, даже в наносекундном таймере. Он имеет паразитную емкость проводки и емкостной переход, чтобы ограничить его переходную характеристику.
Поскольку его скорость измеряется в наносекундах, он имеет высокую частоту переключения и используется в высокочастотных устройствах, таких как усилители и микроволновые генераторы.
Туннельный диод в основном используется для обеспечения отрицательной проводимости в некоторых устройствах и регулируется механически или электрически.
Некоторые из его применений:
- Осциллятор
- Микроволновая печень Диод с переменным реактивным сопротивлением
- Подстроечный диод
Поскольку в его названии есть слово «переменный», это означает, что в нем содержится переменное значение. Варакторный диод используется в качестве переменного конденсатора, и его рабочая область в основном смещена в обратном направлении.
Несмотря на то, что это диод, он способен изменять емкость в цепи с высоким пороговым значением. Его обедненный слой может увеличиваться или уменьшаться при изменении напряжения обратного смещения.
его популярными приложениями:
- , контролируемые напряжением осцилляторов (мобильный телефон, сателлит предварительного фильтра и т. Д.)
Полупроводниковые компоненты и устройства испытывают переходный период при внезапном изменении напряжения. Это приведет к повреждению устройства выходным откликом. Вот здесь-то и начинают действовать диоды подавления напряжения.
Принцип работы диода подавления напряжения аналогичен диоду Зенера.
Образован обычным p-n переходом, поэтому работает аналогично обычным диодам. Единственное отличие состоит в том, что его состояние изменяется во время появления переходного напряжения.
При запуске (нормальное состояние) его импеданс будет высоким, а когда появится переходное напряжение, он уменьшится, и диод перейдет в состояние лавинного пробоя, имеющего низкий импеданс.
Что такое диод, легированный золотомВ конструкции этого диода в качестве легирующей примеси используется золото. Этот золотой материал увеличивает скорость этого диода. Мало того, его ток утечки также меньше, чем у других типов диодов при обратном смещении.
Что такое супербарьерный диодЕго прямое падение напряжения такое же низкое, как у диода Шоттки. Этот диод считается выпрямительным диодом, а также способен выдерживать скачки напряжения.
Супербарьерный диод имеет такую же низкую утечку тока обратного смещения, как диод с PN-переходом.
Он считается выпрямителем, потому что он совместим с цепями высокой мощности, быстро переключается и имеет низкие потери мощности. Мало того, супербарьерный диод имеет меньшее прямое падение напряжения, чем диод Шоттки.
Что такое диод ПельтьеКак следует из названия, этот диод также действует как элемент Пельтье. Этот диод выделяет тепло на стыке полупроводников из двух материалов. Это делается в направлении, следующем за направлением течения.
Диоды Пельтье могут использоваться не только в качестве нагревателя, но и в качестве охладителя, теплового двигателя и датчика для термоэлектрического охлаждения.
Что такое кристаллический диодЭтот диод изготовлен из металлической проволоки, прижимающей полупроводниковый кристалл. Исходя из этого механизма давления, кристаллический диод является диодом контактного типа.
То, как он себя ведет, зависит от давления на его кристалл и точку. Металлическая проволока действует как анод, а полупроводниковый кристалл — как катод. Это один из особых типов диодов, который не встречается в природе.
Этот диод также известен как кошачий ус. Вы найдете этот тип диода чаще всего в микроволновых приемниках и детекторах.
Существует несколько применений кристаллического диода, например:
- Приемник на кристаллическом диоде
- Детектор на кристаллическом диоде
- Радиоприемник
Что такое выпрямитель с кремниевым управлениемВыпрямитель с кремниевым управлением или SCR является популярным среди типов диодов, используемых в силовой электронике. В отличие от обычного диода, SCR имеет три вывода: катод, анод и затвор. Он почти аналогичен диодам Шокли.
Его терминал ворот предназначен для управления. Даже если он находится в состоянии прямого смещения, нам все равно нужно запустить затвор, чтобы ток прошел.
От дополнительной клеммы ворот SCR имеет дополнительные режимы работы:
- Режим прямой блокировки (состояние «Выкл») = положительное напряжение (+) подается на анод, отрицательное напряжение (-) подается на катод, а клемма затвора разомкнута. SCR находится в состоянии прямого смещения, но по-прежнему блокирует ток через него.
- Режим прямой проводимости (включенное состояние) = положительное напряжение (+) подается на анод, отрицательное напряжение (-) подается на катод, положительное напряжение (+) подается на клемму затвора. SCR находится в состоянии прямого смещения, и ток может протекать через него. Другой метод достижения этого состояния без подачи напряжения на клемму затвора — это подача большего напряжения на анод, пока он не достигнет состояния пробоя.
- Режим блокировки обратного хода (состояние «Выкл.») = положительное напряжение (+) подается на катод, отрицательное напряжение (-) подается на анод, а клемма затвора разомкнута. SCR находится в состоянии обратного смещения и блокирует ток через него.
Что такое вакуумный диодЭтот тип диода сконструирован совершенно иначе, чем другие обычные диоды. Он сделан из двух электродов вместо полупроводникового материала в качестве катода и анода.
Вольфрам используется в качестве катода и способен испускать электроны на анод. Направление электронов всегда от катода к аноду, как и в переключателях.
Оксидный материал используется в качестве покрытия для катода, чтобы увеличить его способность к эмиссии электронов. Поверхность анода шероховатая, чтобы уменьшить температуру нагрева диода при работе.
Его проводящее состояние достигается только в том случае, если анод положителен по отношению к выводу катода.
Что такое PIN-диодЭтот диод является улучшенной версией диода с PN-переходом, о котором мы читали выше. Этот усовершенствованный диод с PN-переходом устраняет необходимость легирования.
Натуральные материалы (внутренние материалы), такие как материалы без заряда, вставляются между слоями PN между ними.
Следовательно, площадь обедненного слоя увеличивается. При подаче прямого напряжения и электроны, и дырки выталкиваются в собственный слой материала. Из-за этого поведения электрические поля будут создаваться через собственный материал из-за высоких уровней инжекции.
Довольно сложно понять и использовать этот тип диода, но он используется в некоторых приложениях:
- Аттенюаторы
- ВЧ переключатели
- Фотодетектор
Что такое точечные контактные устройства 9006 типы диодов, этот не имеет названия «диод», но он по-прежнему хорошо работает как диод. Здесь мы используем вольфрам или золото, поскольку провод действует как точка контакта для создания слоя PN и областей соединения. Это достигается пропусканием через них сильного электрического тока.После прохождения сильного тока вокруг края провода, соединенного с металлической пластиной, образуется небольшая область PN-перехода. Это состояние с прямым смещением, очень похожее на другие диоды.
Для обратного смещения провод будет действовать как изолятор между пластинами, а диод — как конденсатор. Поскольку он действует как конденсатор, он естественным образом блокирует постоянный ток, в то время как переменный ток может протекать с более высокой частотой.
Судя по этой характеристике, это устройство часто используется для детекторов высокочастотных сигналов.
Что такое диод ГаннаВ отличие от других диодов, изготовленных из полупроводниковых материалов типов P и N, этот диод изготовлен только из полупроводниковых материалов n-типа. Область истощения этих двух материалов N-типа очень тонкая.
Когда мы увеличиваем напряжение, ток будет увеличиваться одновременно. После того, как напряжение достигает определенной точки, ток будет падать экспоненциально. Благодаря такому поведению этот диод реализует отрицательное дифференциальное сопротивление.
Два электрода из арсенида галлия и фосфида индия являются причиной отрицательного дифференциального сопротивления.
Этот диод часто используется для микроволновых радиочастотных устройств или в качестве усилителя. Часто задаваемые вопросы
Сколько существует типов диодов?
Диод — это электрический компонент с двумя выводами. Он изготовлен из полупроводникового материала, кремния или германия. Существует много типов диодов, но наиболее популярными являются диод с PN-переходом, стабилитрон, диод Шоттки, кремниевый управляемый выпрямитель, светодиод и фотодиод.
Какие существуют 5 основных типов диодов?
Не каждый тип диода используется для общего применения. Наиболее распространенными типами диодов являются:
— Диод с PN-переходом
— Светоизлучающий диод
— Кремниевый управляемый выпрямитель
— Стабилитрон
— Диод для подавления переходного напряженияЧто такое диод и его типы?
Можно сказать, что все типы диодов можно использовать для многих целей. В электронных схемах мы можем использовать обычный диод с PN-переходом, светоизлучающий диод или стабилитрон.
Другие специальные диоды, такие как SCR, диод Ганна, TVS, лазерный диод или диод Шокли, имеют свои особые цели. Каковы три основных области применения диодов?
Даже каждый тип диода играет свою роль в различных приложениях, мы можем сказать, что они связаны с выпрямителем, датчиком, детектором, генератором сигналов, логическими элементами, конструкцией и схемой источника питания, инвертором и т. д.
Как диоды классифицировано?
Типы диодов можно разделить по их:
— характеристикам
— применению,
— скорости переключения
— допустимой частоте
— номинальной мощностиКакие существуют специальные типы диодов?
Среди типов диодов мы можем классифицировать некоторые типы в специальные группы, такие как: светоизлучающий диод, диод Шокли, стабилитрон, диод Ганна, варакторный диод и туннельный диод.
Типы диодов, их характеристики и применение
Полупроводниковый диод представляет собой нелинейное устройство, наиболее выдающейся особенностью которого является тот факт, что ток может течь только в одном направлении.
Диод построен путем соединения двух полупроводниковых материалов: материала N-типа (богатого отрицательными носителями или свободными электронами) и материала P-типа (богатого положительными носителями или дырками). Область контакта называется соединением. По этой причине диод обычно называют PN-переходом. Когда приложенное напряжение заставляет диод проводить электроны от анода к катоду, он работает в режиме прямого смещения. Когда приложенный потенциал не допускает резкого увеличения тока и через переход наблюдается лишь минимальное, практически нулевое значение тока, говорят, что диод находится в состоянии обратного смещения. При прямом смещении диод ведет себя как замкнутый переключатель, а при обратном смещении диод ведет себя как разомкнутый переключатель.
(Найдите диоды по Спецификации или см. Справочник поставщиков Engineering360.)
Следующий схематический символ используется для обозначения диода
Анод представляет собой материал P-типа, а катод представляет собой материал N-типа перехода.
Работа диода
Работа диода контролируется вольтамперными характеристиками диода (ВАХ). Диод в цепи с положительным потенциалом (самым высоким), подключенным к материалу P, и отрицательным потенциалом, подключенным к материалу N, смещен в прямом направлении. Диод, чей самый высокий потенциал подключен к материалу N, а самый низкий потенциал — к материалу P, смещен в обратном направлении.
На следующем рисунке показано прямое и обратное смещение диода, подключенного к цепи.
Характеристики диода
Типичные ВАХ диода показаны на следующем рисунке. Есть две четко обозначенные рабочие области: область прямого смещения и область обратного смещения. По каждой оси используются две шкалы, чтобы отобразить различный отклик диода как в положительном, так и в отрицательном направлениях. Ток прямого смещения на этой конкретной ВАХ выражается в миллиамперах (мА), тогда как в области обратного смещения ток выражается в микроамперах (мкА). Ниже поясняются основные особенности этих двух рабочих условий.
Регион прямого смещения
В области прямого смещения существуют две важные области, которые следует различать в зависимости от величины тока, наблюдаемого через диод. Первая область — это когда имеются низкие уровни напряжения диода (VD) и связанный с ним ток очень мал. Вторая область — это когда напряжение на диоде (VD) больше порогового напряжения (Vthr), а ток резко возрастает.
Напряжение диода
Напряжение диода ≥ Vthr. При любом напряжении диода (VD), превышающем (Vthr), ток резко возрастает. В общем, в качестве приближения мы можем считать сопротивление равным нулю. Это означает, что в этом диапазоне диод ведет себя как замкнутый ключ.
Реакция на приложенное напряжение в области прямого смещения контролируется пороговым напряжением диода, которое зависит от типа материала, из которого изготовлен диод. Кремниевый диод имеет приблизительное значение Vthr = 0,7 В, а германиевый диод имеет приблизительное значение Vthr = 0,3 В.
Область обратного смещения
В области обратного смещения также существуют две важные области, которые можно выделить в зависимости от величины тока, наблюдаемого через диод.
Ток через диод очень мал, практически равен нулю, когда напряжение на диоде находится между нулем и напряжением пробоя (VBD). За пределами напряжения пробоя (VBD) наблюдается резкое увеличение тока, что отмечает вторую интересующую область в области обратного смещения. Напряжение диода
Напряжение диода ≥VBD — В области пробоя ток очень быстро возрастает в зависимости от напряжения диода. Диод ведет себя как замкнутый переключатель или как устройство с очень малым сопротивлением. Обратите внимание, что напряжение диода в этом случае очень близко к VBD для практических применений при любом напряжении источника.
Напряжение пробоя не является постоянной величиной, как пороговое напряжение при прямом смещении. VBD отличается для каждого диода. Это значение является параметром спецификации, заданным производителем.
В следующей таблице приведены краткие сведения об условиях работы диода. Последний столбец таблицы показывает поведение идеального диода. Когда идеальный диод смещен в прямом направлении, он будет вести себя как замкнутый переключатель с сопротивлением, равным нулю (0 Ом).
При обратном смещении идеальный диод подобен разомкнутому ключу с током, равным нулю, и бесконечным (∞ Ом) сопротивлением. Идентификация диода
Схематический символ, используемый для диода, обычно представляет собой стрелку с короткой линией на конце. Катод представляет собой материал N-типа и представлен кончиком стрелки. Анод представляет собой материал P-типа и указан основанием стрелки.
Производители могут использовать различные методы для обозначения анода и катода диода. В наиболее распространенном методе катод (материал N-типа) идентифицируется цветной полосой. Таким образом, ближайший к этой полосе конец диода является катодом. Другой конец — анод (материал P-типа).
Характеристики диода
Важные характеристики диодов зависят от типа диода и области его применения. Далее мы перечислим наиболее важные характеристики для всех типов диодов.
Прямое напряжение (VF) — это напряжение на клеммах диода, приводящее к резкому увеличению тока в прямом направлении.
Прямой ток (IF) — это ток при приложении прямого напряжения; он течет через диод в направлении меньшего сопротивления.
Обратный ток (IR) или ток утечки — это значение тока при приложении обратного напряжения. Это ток, который протекает при приложении обратного смещения к полупроводниковому переходу.
Обратное напряжение (VR) — это максимально допустимое обратное напряжение, которое можно прикладывать повторно.
Напряжение пробоя (VBR) — это обратное напряжение, при котором небольшое увеличение напряжения приводит к резкому увеличению обратного тока.
Рассеиваемая мощность (PD) — это максимально допустимая рассеиваемая мощность на выходе (в Вт) диода при заданной температуре окружающей среды. Рассеиваемая мощность — это мощность, рассеиваемая диодом во включенном состоянии.
Рабочая температура перехода (Tj) — это диапазон температур, при которых диод предназначен для работы.
Типы диодов
Термин диод можно использовать для описания типичного PN-диода, также известного как диод общего назначения, или его можно использовать в более широком смысле для описания одного из многих других типов диодов.
Определенный тип диода может использоваться для определенного применения или иметь определенное поведение или характеристику. Следующие описания и иллюстрации охватывают краткий список диодов общего и специального назначения. Диоды общего назначения представляют собой электронные компоненты с двумя выводами, которые позволяют току течь только в одном направлении, от анода (+) к катоду. Эти простые полупроводники представляют собой PN-переходы с положительной или P-областью с положительными ионами и отрицательной или N-областью с отрицательными электронами. Приложение прямого напряжения к PN-переходу заставляет ток течь только в одном направлении, поскольку электроны из N-области заполняют «дыры» в P-области. Обратное напряжение диода является потенциальным барьером, который предотвращает протекание тока в противоположном направлении, аналогично номинальному давлению на обратном клапане.
Светоизлучающие диоды (СИД) представляют собой устройства с PN-переходом, которые испускают световое излучение посредством электролюминесценции при прямом смещении.
Они используются в качестве различных индикаторов в авиационном, автомобильном и дорожном освещении, а также для освещения некоторых ламп и фонарей. Большинство светоизлучающих диодов работают в ближнем инфракрасном и видимом диапазонах, хотя сейчас есть и УФ-светодиоды. Фотодиоды представляют собой двухэлектродный, чувствительный к излучению переход, сформированный в полупроводниковом материале, в котором обратный ток изменяется в зависимости от освещения. Фотодиоды используются для обнаружения оптической мощности и для преобразования оптической мощности в электрическую. Фотодиоды могут быть ПН, ПИН или лавинными. Фотодиоды PN имеют двухэлектродный, чувствительный к излучению PN-переход, сформированный в полупроводниковом материале, в котором обратный ток изменяется в зависимости от освещения. Фотодиоды PIN представляют собой диоды с большой собственной областью, расположенной между полупроводниковыми областями, легированными P и N. Фотоны, поглощенные в этой области, создают электронно-дырочные пары, которые затем разделяются электрическим полем, создавая электрический ток в цепи нагрузки.
Лавинные фотодиоды — это устройства, в которых используется лавинное умножение фототока с помощью дырочных электронов, созданных поглощенными фотонами. Когда напряжение обратного смещения устройства приближается к уровню пробоя, пары дырка-электрон сталкиваются с ионами, создавая дополнительные пары дырка-электрон, таким образом достигается усиление сигнала. PIN-диоды представляют собой трехслойные полупроводниковые диоды, состоящие из собственного слоя, разделяющего сильнолегированные P- и N-слои. Заряд, накопленный в собственном слое, в сочетании с другими параметрами диода определяет сопротивление диода на радиочастотах и микроволновых частотах. Это сопротивление обычно колеблется от кОм до менее 1 Ом для данного диода. PIN-диоды обычно используются в качестве переключателей или аттенюаторов.
Выпрямители получают переменный ток (AC) со средним значением, равным нулю вольт, и подают постоянный ток (DC), сигнал одной полярности с чистым значением, превышающим ноль вольт, процесс, также известный как выпрямление.
Важным элементом выпрямителя является диод. Диод — это электронный компонент, который позволяет току течь только в одном направлении, от анода (+) к катоду (-). Один диод выпрямителя позволяет распространяться только половине сигнала переменного тока, блокируя обратную полярность, пока он не превышает напряжения пробоя. Доступны несколько схем, которые обеспечивают полуволновое и двухполупериодное выпрямление. Диоды Шоттки также известны как диоды с барьером Шоттки или диоды с горячими носителями. Они состоят из соединения между металлическим слоем и полупроводниковым элементом. Металлический слой, катод, сильно занят электронами зоны проводимости. Полупроводниковый элемент, анод, представляет собой слаболегированный полупроводник N-типа. При прямом смещении электроны с более высокой энергией в N-области инжектируются в металлическую область, позволяя переходу работать в открытом состоянии. Диоды Шоттки достигают высоких скоростей переключения, поскольку они очень быстро отдают свою избыточную энергию, когда они колеблются между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ. Туннельные диоды представляют собой сильно легированные PN-диоды, в которых туннелирование электронов из зоны проводимости в материале N-типа в валентную зону в области P-типа создает область отрицательного сопротивления. Эта область отрицательного сопротивления является наиболее важной областью операции. При увеличении напряжения ток уменьшается. Эта особенность делает туннельные диоды особенно полезными в маломощных генераторах и радиочастотных (ВЧ) приложениях.
Вставить изображение туннеля
Варакторные диоды представляют собой диоды с p-n переходом, которые предназначены для работы в качестве конденсатора, управляемого напряжением, при работе под обратным смещением. Когда PN-переход смещается путем приложения напряжения к переходу, это приводит к отрицательному заряду на стороне P и положительному заряду на стороне N. Область между этими положительными и отрицательными зарядами, известная как область истощения, не содержит движущихся зарядов.
Собственная емкость является результатом смещенного перехода: двух противоположных зарядов, разделенных изолятором.
Фактически все PN-переходы имеют соответствующую емкость (Cj), и когда на диод подается напряжение, область обеднения уменьшается (прямое смещение) или увеличивается (обратное смещение), изменяя значение емкости PN-перехода. Варакторы изготавливаются таким образом, чтобы емкость PN-перехода имела известное и контролируемое отношение к приложенному напряжению диода. Эта управляемая напряжением емкость обычно создается строго с использованием только обратного смещения. На следующем рисунке показана компоновка, символ и кривая, показывающая взаимосвязь между приложенным напряжением обратного смещения и емкостью. Обратите внимание, что по мере увеличения напряжения обратного смещения (VR) емкость уменьшается. ТТ качества – это емкость устройства при отсутствии приложенного напряжения. Связь между напряжением обратного смещения и емкостью определяется следующей формулой:
Стабилитроны представляют собой устройства с PN-переходом, предназначенные для работы в области обратного пробоя.
Напряжение пробоя (Vz) стабилитронов устанавливается путем тщательного контроля уровня легирования во время производства. Это явление пробоя называется напряжением Зенера или эффектом Зенера. Этапы жизненного цикла продукта
Диоды следуют этапам жизненного цикла продукта, которые определены Альянсом электронной промышленности (EIA) в EIA-724. Шесть отдельных фаз жизненного цикла продукта, признанных EIA-724, включают: внедрение, рост, зрелость, насыщение, спад и поэтапный отказ.
Введение. Идет планирование или разработка продукта. Образцы могут существовать, а могут и не существовать. Могут произойти изменения спецификаций, а запланированные даты внедрения могут быть отложены. Заказы и поставки товаров не допускаются.
Рост — Производство быстро растет. Производственные мощности добавляются. Заказы и отгрузки разрешены.
Зрелость — рост продукта стабилизировался или достиг своего пика. Качество продукции очень высокое. Заказы и отгрузки разрешены.
Продукт рекомендуется для использования в новых конструкциях. Насыщение — продажи и мощность достигли своего пика. Заказы и отгрузки разрешены.
Decline — Емкость начинает снижаться. Заказы и поставки разрешены, но устройства не рекомендуются для новых конструкций
Поэтапный отказ — емкость быстро сокращается. Может быть выдано официальное уведомление о прекращении деятельности. Могут возникнуть ограничения на отгрузки, но заказы по-прежнему разрешены. Устройства не рассматриваются для новых конструкций. Соответствует ROHS
Ограничение использования опасных веществ (RoHS) — это директива Европейского союза (ЕС), которая требует от всех производителей электронного и электрического оборудования, продаваемого в Европе, демонстрировать, что их продукция содержит только минимальные уровни следующих опасных веществ: свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром. , полибромированный дифенил и полибромированный дифениловый эфир. RoHS вступил в силу 1 июля 2006 г.
