Diodes oficiālā definīcija ir tāda, ka tas ir elements, kam ir atšķirīga vadītspēja atkarībā no tā, kādā virzienā plūst elektriskā strāva. Tā izmantošana ir nepieciešama ķēdēs, kurām jāierobežo tā ceļš. Šis raksts jums pastāstīs vairāk par diodes ierīci, kā arī par to, kādi veidi pastāv un kā tos atšķirt.
Izskata vēsture
Darbus, kas saistīti ar diodēm, paralēli uzsāka divi zinātnieki uzreiz - brits Frederiks Gutrijs un vācietis Karls Brauns. Pirmās atklājumi balstījās uz lampu diodēm, otrā - uz cietvielu. Taču zinātnes attīstība tajā laikā neļāva veikt lielu izrāvienu šajā virzienā, bet deva jaunu vielu pārdomām.
Pēc tam dažus gadus vēlāk Tomass Edisons no jauna atklāja diodes un vēlāk patentēja izgudrojumu. Taču nez kāpēc viņš savos darbos neatrada pielietojumu. Tāpēc diožu tehnoloģijas attīstību dažādos gados turpināja arī citi zinātnieki.
Starp citu, pirms 20. gadsimta sākuma diodes saucataisngrieži. Tad zinātnieks Viljams Henrijs Eklss izmantoja divas vārda saknes - di un odos. Pirmais no grieķu valodas tiek tulkots kā "divi", otrais - "ceļš". Tātad vārds "diode" nozīmē "divos virzienos".
Darba princips un pamatinformācija par diodēm
Diodei ir divi elektrodi – anods un katods. Ja anodam ir pozitīvs potenciāls attiecībā pret katodu, tad diode kļūst atvērta. Tas nozīmē, ka strāva iet cauri un tai ir neliela diodes pretestība.
Ja katodam ir pozitīvs potenciāls, tad diode nav atvērta, tai ir liela pretestība un tā nelaiž cauri elektrisko strāvu.
Kā darbojas diode?
Būtībā elementa korpuss ir izgatavots no stikla, metāla vai keramikas savienojumiem. Zem pārklājuma ir divi elektrodi. Vienkāršākā diode satur maza diametra kvēldiega.
Katoda iekšpusē var būt īpašs vads. Tam ir īpašība, ka to silda ar elektrisko strāvu, un to sauc par "sildītāju".
Ražošanā izmantotās vielas, visbiežāk silīcijs vai germānija. Vienā elementa pusē ir elektronu trūkums, otrā - gluži pretēji, to pārpalikums. Starp tiem ir robeža, kas nodrošina p-n krustojumu. Tieši viņš ļauj jums vadīt strāvu pareizajā virzienā.
Diodes raksturlielumi
Izvēloties elementu, tie galvenokārt vadās pēc diviem rādītājiem - maksimālā reversā sprieguma un maksimālās strāvas stipruma.
Diožu izmantošana ikdienas dzīvē
Viens no spilgtākajiem piemēriemdiožu izmantošana - automobiļu ģenerators. Tas satur vairāku šādu elementu kompleksu, ko sauc par "diodes tiltu".
Arī elementi tiek aktīvi izmantoti televizoros vai radio. Savienojumā ar kondensatoriem diodes var iegūt frekvences no dažādiem modulētiem signāliem.
Ļoti bieži ķēdēs tiek izmantots diožu komplekss, lai aizsargātu patērētājus no elektriskās strāvas trieciena.
Ir arī vērts pieminēt, ka jebkurā daudzu elektronisko ierīču barošanas avotā obligāti ir iekļautas diodes.
Diožu veidi
Būtībā elementus var iedalīt divās grupās. Pirmais ir pusvadītāju diožu veids, otrais ir nepusvadītājs.
Tā bija pirmā grupa, kas kļuva plaši izplatīta. Nosaukums cēlies no materiāliem, no kuriem izgatavota diode: divi pusvadītāji vai pusvadītājs ar metālu.
Ir arī virkne īpašu diožu veidu, ko izmanto īpašās shēmās un ierīcēs.
Zenera diode vai Zenera diode
Šis veids ir raksturīgs ar to, ka tad, kad notiek sadalījums, ar augstu precizitāti notiek straujš strāvas palielinājums. Šī funkcija tiek izmantota sprieguma stabilizēšanai.
Tunelis
Vienkārši izsakoties, šāda veida diodes veido negatīvu pretestību strāvas-sprieguma raksturlielumam. Galvenokārt izmanto pastiprinātājos un oscilatoros.
Apgrieztā diode
Tam ir iespēja ievērojami pazemināt spriegumu atvērtā režīmā. Tas arī ir balstīts uz tuneliefekts līdzīgs iepriekšējai diodei.
Varicap
Attiecas uz pusvadītāju diožu tipu, kam ir palielināta kapacitāte, ko elektriski kontrolē apgrieztā sprieguma maiņas gadījumā. Izmanto oscilācijas ķēžu regulēšanai un kalibrēšanai.
LED
Šā tipa diodes īpatnība ir tāda, ka tā izstaro gaismu, kad strāva plūst uz priekšu. Mūsdienu pasaulē to izmanto gandrīz visur, kur nepieciešams apgaismojums ar ekonomisku gaismas avotu.
Fotodiode
Tam ir iepriekšējās instances apgrieztās īpašības. Tas nozīmē, ka tas sāk ģenerēt elektrisko lādiņu, kad tajā nonāk gaisma.
Marķējums
Lai noteiktu tipu, noskaidrotu pusvadītāju diodes īpašības, ražotāji elementa korpusam piešķir īpašus apzīmējumus. Tas sastāv no četrām daļām.
Pirmajā vietā - burts vai cipars, kas norāda materiālu, no kura izgatavota diode. Var izmantot šādas vērtības:
- G (1) - germānija;
- K (2) - silīcijs;
- A (3) - gallija arsenīds;
- Un (4) - indija.
Otrajā - diožu veidi. Tiem var būt arī dažādas nozīmes:
- D - taisngrieži;
- B - varikaps;
- A - mikroviļņu krāsns;
- I - tunelis;
- С - Zener diodes;
- C - taisngriežu stabi un bloki.
Trešajā vietā ir skaitlis, kas norāda apgabaluelementu lietojumprogramma.
Ceturtā vieta - cipari no 01 līdz 99, kas norāda izstrādes sērijas numuru.
Tāpat lietai var piemērot papildu apzīmējumus. Bet, kā likums, tos izmanto specializētās ierīcēs un shēmās.
Lai būtu vieglāk uztvert, diodes var marķēt arī ar dažādiem grafiskiem simboliem, piemēram, punktiem un svītrām. Šādos zīmējumos nav īpašas loģikas. Tas ir, lai noteiktu, kāda veida diode tā ir, jums būs jāiepazīstas īpašā atbilstības tabulā.
Triodes
Šis elektroniskā elementa veids ir nedaudz līdzīgs diodei, taču tas veic citas funkcijas un tam ir savs dizains.
Galvenā atšķirība starp diodi un triodi ir tā, ka pēdējai ir trīs spailes, un saistībā ar to biežāk tiek lietots nosaukums "tranzistors". Darbības princips ir balstīts uz strāvu regulēšanu izejas ķēdēs ar nelielu signālu.
Diodes un triodes (tranzistori) izmanto gandrīz visās elektroniskajās ierīcēs. Ieskaitot procesorus.
Prusi un mīnusi
Pirms noslēguma varat apkopot visu informāciju par diodēm un izveidot to priekšrocību un trūkumu sarakstu.
Profi:
- Zema diožu cena.
- Izcila efektivitāte.
- Liels darba resurss.
- Mazs izmērs, tāpēc tos ir ērti novietot diagrammās.
- Iespēja izmantot diodi maiņstrāvā.
No mīnusiem, iespējams, var izcelt to, ka vairāku kilovoltu augstspriegumam nav pusvadītāju tipa. Tāpēc jums būs jāizmanto vecāki lukturi. Arī pakļaušana augstām temperatūrām negatīvi ietekmē elementa darbību un stāvokli.
Daži interesanti fakti par diodēm
Pirmās kopijas tika izgatavotas, izmantojot zemu precizitāti. Tāpēc radušos diožu raksturlielumu izplatība bija ļoti liela, kā rezultātā jau gatavās ierīces bija, kā saka, "jāizšķiro". Tas ir, šķiet, ka dažas vienas un tās pašas sērijas diodes varētu iegūt pilnīgi atšķirīgas īpašības. Pēc pārbaudes preces tika marķētas atbilstoši to faktiskajām īpašībām.
Stikla vitrīnā izgatavotajām diodēm ir viena interesanta iezīme – jutība pret gaismu. Tas ir, ja ierīcei, kurā ir iekļauts šāds elements, ir atveres vāks, tad visa ķēde slēgtā un atvērtā stāvoklī var darboties atšķirīgi.
Secinājums
Kopumā, lai pilnībā izprastu un saprastu, kā pareizi pielietot un kur izmantot diodes, ir jāpēta vairāk literatūras. Lai ar aci noteiktu elementa veidu, ir nepieciešama atbilstoša pieredze. Iesācējiem var palīdzēt tabulas un marķēšanas rokasgrāmatas.
Jābūt arī vismaz pamatzināšanām par elektrisko strāvu, tās īpašībām. Protams, tas viss tika pieņemts skolā, bet kurš tagad var atcerēties pat Ohma likumu?
Tāpēc bez pamatzināšanām ienirt elektronikas pasaulē būs ļoti problemātiska.
