diod
Elektron komponentlərdə, cərəyanın yalnız bir istiqamətdə axmasına imkan verən iki elektrodlu bir cihaz tez-tez onun düzəltmə funksiyası üçün istifadə olunur. Varaktor diodları isə elektron tənzimlənən kondansatörlər kimi istifadə olunur. Əksər diodların malik olduğu cərəyan istiqaməti adətən “rektifikasiya” funksiyası adlanır. Bir diodun ən ümumi funksiyası cərəyanın yalnız bir istiqamətdə keçməsinə icazə vermək (irəli əyilmə kimi tanınır) və onu əks istiqamətdə bloklamaqdır (əks meyl kimi tanınır). Buna görə də, diodlar çek klapanların elektron versiyaları kimi düşünülə bilər.
Erkən vakuum elektron diodları; Bu cərəyanı bir istiqamətli keçirə bilən elektron cihazdır. Yarımkeçirici diodun içərisində iki aparıcı terminalı olan bir PN qovşağı var və bu elektron cihaz tətbiq olunan gərginliyin istiqamətinə uyğun olaraq bir istiqamətli cərəyan keçiriciliyinə malikdir. Ümumiyyətlə, bir kristal diod p-tipli və n-tipli yarımkeçiricilərin sinterlənməsi ilə əmələ gələn pn qovşağı interfeysidir. Kosmik yük təbəqələri onun interfeysinin hər iki tərəfində öz-özünə qurulmuş elektrik sahəsini əmələ gətirir. Tətbiq olunan gərginlik sıfıra bərabər olduqda, pn qovşağının hər iki tərəfindəki yük daşıyıcılarının konsentrasiya fərqindən yaranan diffuziya cərəyanı və öz-özünə qurulmuş elektrik sahəsinin yaratdığı sürüşmə cərəyanı bərabərdir və elektrik tarazlığı vəziyyətindədir, bu da normal şəraitdə diodların xarakteristikası.
İlkin diodlara "pişik bığının kristalları" və vakuum boruları (Böyük Britaniyada "termal ionlaşma klapanları" kimi tanınır) daxildir. İndiki vaxtda ən çox yayılmış diodlar əsasən silikon və ya germanium kimi yarımkeçirici materiallardan istifadə edir.
xarakterik
Pozitivlik
İrəli gərginlik tətbiq edildikdə, irəli xarakteristikanın başlanğıcında, irəli gərginlik çox kiçikdir və PN qovşağının içərisində elektrik sahəsinin bloklama təsirini aradan qaldırmaq üçün kifayət deyil. İrəli cərəyan demək olar ki, sıfırdır və bu hissə ölü zona adlanır. Diodun hərəkətini təmin edə bilməyən irəli gərginliyə ölü zona gərginliyi deyilir. İrəli gərginlik ölü zonanın gərginliyindən böyük olduqda, PN qovşağının içərisindəki elektrik sahəsi aşılır, diod irəli istiqamətdə keçir və gərginliyin artması ilə cərəyan sürətlə artır. Cari istifadənin normal diapazonu daxilində diodun terminal gərginliyi keçirmə zamanı demək olar ki, sabit qalır və bu gərginliyə diodun irəli gərginliyi deyilir. Diyotda irəli gərginlik müəyyən bir dəyəri aşdıqda, daxili elektrik sahəsi tez zəifləyir, xarakterik cərəyan sürətlə artır və diod irəli istiqamətdə keçir. Silikon borular üçün təxminən 0,5V və germanium boruları üçün təxminən 0,1V olan eşik gərginliyi və ya eşik gərginliyi adlanır. Silikon diodların irəli keçirici gərginlik düşməsi təxminən 0,6-0,8V, germanium diodlarının irəli keçirici gərginlik düşməsi isə təxminən 0,2-0,3V təşkil edir.
Əks polarite
Tətbiq olunan tərs gərginlik müəyyən bir diapazonu keçmədikdə, dioddan keçən cərəyan azlıq daşıyıcılarının sürüşmə hərəkəti nəticəsində yaranan əks cərəyandır. Kiçik tərs cərəyana görə diod kəsilmiş vəziyyətdədir. Bu tərs cərəyan həm də tərs doyma cərəyanı və ya sızma cərəyanı kimi tanınır və diodun tərs doyma cərəyanı temperaturdan çox təsirlənir. Tipik bir silikon tranzistorun əks cərəyanı germanium tranzistorundan çox kiçikdir. Aşağı güclü silisium tranzistorunun tərs doyma cərəyanı nA, aşağı güclü germanium tranzistorununki isə μ A sırasına uyğundur. Temperatur yüksəldikdə yarımkeçirici istiliklə həyəcanlanır, onların sayı azlıq daşıyıcıları artır və əks doyma cərəyanı da müvafiq olaraq artır.
parçalanma
Tətbiq olunan tərs gərginlik müəyyən bir dəyəri aşdıqda, əks cərəyan birdən artacaq, buna elektrik qəzası deyilir. Elektrik cərəyanının pozulmasına səbəb olan kritik gərginliyə diodun əks qırılma gərginliyi deyilir. Elektrik qəzası baş verdikdə, diod bir istiqamətli keçiriciliyini itirir. Elektrik cərəyanının pozulması səbəbindən diod qızdırmazsa, onun bir istiqamətli keçiriciliyi daimi olaraq məhv edilə bilməz. Tətbiq olunan gərginliyi aradan qaldırdıqdan sonra onun performansı hələ də bərpa edilə bilər, əks halda diod zədələnəcəkdir. Buna görə də, istifadə zamanı dioda tətbiq olunan həddindən artıq tərs gərginlikdən qaçınmaq lazımdır.
Bir diod elektron diodlara və kristal diodlara bölünə bilən bir istiqamətli keçiriciliyə malik iki terminal cihazıdır. Elektron diodlar, filamentin istilik itkisi səbəbindən kristal diodlardan daha aşağı səmərəliliyə malikdirlər, buna görə də nadir hallarda görünürlər. Kristal diodlar daha çox yayılmışdır və daha çox istifadə olunur. Diodların bir istiqamətli keçiriciliyi demək olar ki, bütün elektron sxemlərdə istifadə olunur və yarımkeçirici diodlar bir çox dövrələrdə mühüm rol oynayır. Onlar ən erkən yarımkeçirici cihazlardan biridir və geniş tətbiq sahəsinə malikdir.
Silikon diodun (qeyri-işıqlı tip) irəli gərginlik düşməsi 0,7V, germanium diodunun irəli gərginlik düşməsi isə 0,3V-dir. İşıq yayan diodun irəli gərginlik düşməsi müxtəlif parlaq rənglərə görə dəyişir. Əsasən üç rəng var və xüsusi gərginlik düşməsinin istinad dəyərləri aşağıdakı kimidir: qırmızı işıq yayan diodların gərginlik düşməsi 2.0-2.2V, sarı işıq yayan diodların gərginlik düşməsi 1.8-2.0V və gərginlik yaşıl işıq yayan diodların düşməsi 3.0-3.2V-dir. Normal işıq emissiyası zamanı nominal cərəyan təxminən 20 mA-dır.
Bir diodun gərginliyi və cərəyanı xətti əlaqəli deyil, buna görə də müxtəlif diodları paralel birləşdirərkən müvafiq rezistorlar birləşdirilməlidir.
xarakterik əyri
PN qovşaqları kimi, diodlar da bir istiqamətli keçiriciliyə malikdir. Silikon diodun tipik volt amper xarakterik əyrisi. Bir diodda irəli gərginlik tətbiq edildikdə, gərginlik dəyəri aşağı olduqda cərəyan son dərəcə kiçikdir; Gərginlik 0,6V-dən çox olduqda, cərəyan eksponent olaraq artmağa başlayır, bu, adətən diodun açılma gərginliyi adlanır; Gərginlik təxminən 0,7V-ə çatdıqda, diod tam keçirici vəziyyətdədir, adətən UD simvolu ilə təmsil olunan diodun keçirici gərginliyi adlanır.
Germanium diodları üçün işə salınma gərginliyi 0,2V, UD keçirici gərginliyi isə təxminən 0,3V-dir. Bir dioda əks gərginlik tətbiq edildikdə, gərginlik dəyəri aşağı olduqda cərəyan son dərəcə kiçikdir və onun cari dəyəri tərs doyma cərəyanıdır IS. Əks gərginlik müəyyən bir dəyəri aşdıqda, cərəyan kəskin şəkildə artmağa başlayır ki, bu da əks parçalanma adlanır. Bu gərginlik diodun tərs qırılma gərginliyi adlanır və UBR simvolu ilə təmsil olunur. Müxtəlif növ diodların qırılma gərginliyi UBR dəyərləri çox dəyişir, onlarla voltdan bir neçə min volta qədər dəyişir.
Əks parçalanma
Zenerin pozulması
Mexanizmə görə tərs qırılma iki növə bölünə bilər: Zener qırılması və Uçqun qırılması. Yüksək dopinq konsentrasiyası halında, maneə bölgəsinin kiçik eni və böyük tərs gərginlik səbəbindən maneə bölgəsindəki kovalent bağ strukturu məhv edilir, valent elektronların kovalent bağlardan qopmasına və elektron dəlik cütlərinin yaranmasına səbəb olur, cərəyanın kəskin artması ilə nəticələnir. Bu parçalanma Zener parçalanması adlanır. Dopinq konsentrasiyası azdırsa və maneə bölgəsinin eni genişdirsə, Zenerin parçalanmasına səbəb olmaq asan deyil.
Uçqunun dağılması
Başqa bir qəza növü uçqun qəzasıdır. Əks gərginlik böyük bir dəyərə yüksəldikdə, tətbiq olunan elektrik sahəsi elektronların sürüşmə sürətini sürətləndirir, kovalent bağdakı valent elektronları ilə toqquşmalara səbəb olur, onları kovalent bağdan çıxarır və yeni elektron dəlikləri cütləri yaradır. Yeni yaradılan elektron dəlikləri elektrik sahəsi ilə sürətlənir və digər valent elektronlarla toqquşur, yük daşıyıcılarının artması və cərəyanın kəskin artması kimi uçqunlara səbəb olur. Bu cür qəzaya uçqun çökməsi deyilir. Qırılma növündən asılı olmayaraq, cərəyan məhdud deyilsə, PN qovşağına daimi ziyan vura bilər.
Göndərmə vaxtı: 08 avqust 2024-cü il