Paprasčiausias puslaidininkio komponentas - diodas - atlieka įvairias naudingas funkcijas, susijusias su jo pagrindine elektros srovės srauto krypties valdymu. Diodai leidžia srovę tekėti per juos tik viena kryptimi.
Puikiai veikiantys diodai yra atvirosios grandinės su neigiama įtampa, o kitaip atrodo kaip trumpos jungtys. Tačiau dėl to, kad diodai prisipažįsta prie kai kurių neefektyvumo, jų santykis įtampa ir įtampa yra nelinijinė.
Tokiu atveju norėsite sužinoti diodo duomenų lapą, kad pamatytumėte bet kurio diodelio įtampos santykio kreivės diagramą, palyginti su jo srovės kryptimi, kad pasirinktumėte tinkamą diodą jūsų konkrečiam projektui.
Diodų taikymas
Nepaisant to, kad yra tik paprastų dviejų polių puslaidininkių įtaisų, diodai yra gyvybiškai svarbūs šiuolaikinėje elektronikoje. Kai kurie tipiniai diodų panaudojimo būdai yra:
- Įtampos išlyginimas, pvz., Kintamosios srovės įjungimas į nuolatinę įtampą
- Izoliuoti signalai iš tiekimo
- Kontrolės signalo dydis
- Signalų maišymas
Galios konversija
Vienas svarbus diodų pritaikymas yra kintamosios srovės galios perkėlimas į nuolatinę srovę. Vienintelis diodas arba keturi diodai gali būti naudojami paversti 110V namų ūkio maitinimą į DC, sukuriant pusiagulį (vieno diodo) arba visą bangų (keturių diodų) lygintuvą . Diodas tai daro, leidžiant tik pusę kintamosios srovės signalo. Kai šis įtampos impulsas naudojamas kondensatoriams įkrauti, išėjimo įtampa, atrodo, yra pastovi nuolatinė įtampa su maža įtampa. Visų bangų lygintuvo naudojimas daro šį procesą dar efektyvesniu kintamosios srovės impulsų nukreipimu, kad tiek teigiamos, tiek neigiamos įvesties sinusinės bangos pusės būtų laikomos tik teigiamais impulsais, faktiškai padvigubindamos įėjimo kondensatorių įvesties impulsus, kurie padeda išlaikyti įkrovą ir užtikrina stabilesnę įtampą.
Diodai ir kondensatoriai taip pat gali būti naudojami tam, kad būtų sukurta daugybė tipų įtampos daugiklių, kad būtų galima suvartoti nedidelę kintamosios srovės įtampą ir dauginti, kad būtų sukurtos labai aukštos įtampos išėjimai. Tiek AC, tiek nuolatinės srovės išėjimai yra įmanomi naudojant tinkamą kondensatorių ir diodų konfigūraciją.
Signalų demoduliacija
Dažniausiai naudojami diodai yra pašalinti neigiamą AC signalo sudedamąją dalį. Kadangi neigiama kintamosios srovės signalo dalis paprastai yra identiška teigiamai pusėje, šiame procese labai mažai informacijos prarandama, todėl efektyviau apdorojamas signalas.
Signalo demoduliacija dažniausiai naudojama radijo imtuvuose kaip filtravimo sistemos dalis, siekiant padėti ištraukti radijo signalą iš nešiklio bangos.
Apsaugos nuo viršįtampio
Diodai taip pat veikia kaip jautrių elektroninių komponentų apsaugos įtaisai. Naudojant kaip įtampos apsaugos įtaisus, įprastomis eksploatavimo sąlygomis diodai nesikiša, bet nedelsdami trumpinkite bet kokius aukštos įtampos smailes į žemę, jei jie negali pakenkti integruotam grandynui. Specializuoti diodai, vadinami laikinais įtampos slopintuvais, yra specialiai suprojektuoti apsaugai nuo viršįtampio ir trumpą laiką gali dirbti labai didelių jėgos šuolių, tipiškų įtampos smailių ar elektros smūgio savybių, dėl kurių paprastai sugestų komponentai ir sutrumpėtų elektroninio produkto naudojimo laikas.
Panašiai, diodas gali reguliuoti įtampą, naudojamas kaip spaustuvas arba ribotuvas - specializuota paskirtis, kad viršija įtampą, kuri tam tikru momentu gali praeiti.
Dabartinis vairo stiprintuvas
Pagrindinė diodų paskirtis - valdyti srovę ir užtikrinti, kad ji tik tekėtų tinkamai. Viena sritis, kurioje dabartinis diodų vairavimo pajėgumas yra geras, yra perjungimas iš maitinimo šaltinio į elektros energiją, besisukančią iš baterijos. Kai įtaisas įjungtas ir įkraunamas - pavyzdžiui, mobilusis telefonas arba nepertraukiamas maitinimas - įrenginys turėtų būti jėga tik iš išorinio maitinimo šaltinio, o ne nuo akumuliatoriaus, o įtaisas turi būti prijungtas prie akumuliatoriaus. ir papildomas įkrovimas. Kai tik išvesiamas maitinimo šaltinis, baterija turi įjungti įrenginį, kad vartotojas nenutrauktų.
Geras dabartinio vairo mechanizmo pavyzdys yra atvirkštinės srovės apsauga. Apsvarstykite, pavyzdžiui, savo automobilį. Kai baterija miršta, o patogus praeivis siūlo padėti su kabeliais, jei sumaišysite raudonų ir juodų kabelių eilės tvarką, neplaukite savo automobilio elektros sistemos, nes diodai šalia akumuliatoriaus blokuoja netinkamą kryptį.
Loginiai vartai
Kompiuteriai veikia dvejetainiai - begalinis nulių ir vienos jūros jūra. Dvejetainiai sprendimų medžiai skaičiavimuose pagrįsti loginiais vartais, kuriuos įjungia diodai, kurie kontroliuoja, ar įjungtas jungiklis ("1") arba išjungtas ("0"). Nors šiuolaikiniuose procesoriuose yra šimtai milijonų diodų, jie funkciniu požiūriu yra tokie patys kaip ir elektronikos parduotuvėje įsigyjami diodai - tik daug mažesni.
Diodai ir šviesa
LED žibintuvėlis yra tik žibintuvėlis, kurio apšvietimas yra pagamintas iš šviesos diodo. Esant teigiamai įtampai, šviesos diodai šviečia.
Priešingai, fotodiodas priima šviesą per kolektorių (pvz., Mini saulės kolektorių skydą) ir paverčia tą šviesą į nedidelį srovės kiekį.