MEYSAM.MICRO
New Member
- عضویت
- 3/9/13
- ارسالی ها
- 6
- تعداد لایک ها
- 0
دیود (به انگلیسی: Diode)، (نام*های دیگر:دوقطبی الکتریکی، یکسوساز) قطعه*ای است الکترونیکی که جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می*دهد و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بسیار بالایی (در حد بینهایت) نشان می*دهد. این خاصیت دیود باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی، به آن دریچه هم اطلاق شود.
از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی جریان را از خود عبور می دهد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و – به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می*شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می*شود که چیزی حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت می*باشد(برای دیودهای سیلیکون). اما هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می*کنید (+ به کاتد و – به آند) جریانی از دیود عبور نمی*کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی معروف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می*باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیری در رفتار سایر المانهای مدار نمیگذارد. هرچه جنس کریستال به کار رفته در ساخت دیود از نظر ساختار منظم تر باشد، دیود مرغوبتر و جریان نشتی کمتر خواهد بود. مقدار جریان نشتی در دیود های با تکنولوژی جدید عملا به صفر میل می کند. اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژمعکوس بیش از آن شود دیوید می*سوزد (کریستال ذوب می شود) و جریان را در جهت معکوس هم عبور می*دهد. به این ولتاژ آستانه شکست دیود گفته می*شود.
دسته بندی دیودها
در دسته بندی اصلی، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می*کنند، دیودهای سیگنال که برای آشکار سازی در رادیو بکار می*روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می*دهند، دیودهای یکسوکننده (Rectifiers) که برای یکسوسازی جریانهای متناوب بکاربرده می*شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالآخره دیودهای زنر (Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می*شود.برای شناسایی قسمت +و-دیود از اهم متر استفاده می*شود که باتوجه به عقربهٔ اهم متر می*توان این شناسایی را انجام داد. زمانی که سیم مشکی به کاتد دیود (قسمت خط دار) و سیم قرمز به آند وصل شود عقربه اهم متر به حرکت در خواهد آمد. گرچه باید بدانیم اهم متر های عقربه ای برای آزمایش دیود چندان کارا نیستند و بهتر است از مولتی متر دیجیتال که قسمت تست دیود دارد استفاده کرد.به خاطر داشته باشید آند/کاتد دیود که نمایانگر جهت حرکت الکترونهاست در پیل الکتریکی، برعکس و به صورت کاتد/آند است. پس از سنجش ولتاژ آستانه که در دیود های سیلسیوم ۰٫۶ و در دیود های ژرمانیوم ۰٫۲ ولت است، جای دو سیم قرمز و مشکی را عوض کرده و با قرار دادن درجه اهم متر بر روی بالاترین محدوده مقاومتی، دیود را از نظر نشتی تست کنید. در این حالت عقربه اهم متر نباید تکان بخورد. توجه داشته باشید که انگشتتان به نوک فلزی پراب (قرمز یا مشکی) متصل نباشد. در اینصورت اهم متر مقاومت بدن شما را به جای نشتی دیود نشان خواهد داد!کاربردمهم*ترین کاربرد عملی دیود تبدیل جریان الکتریکی متناوب به مستقیم است. در بسیاری از آداپتورها جریان برقی که بوسیله ترانس کاهش پیدا کرده*است به کمک یک دیود (یکسو سازی نیم موج)، دو دیود ( در ترانس با ثانویه سه سر ) یکسوسازی تمام موج و یا با چهار دیود ( در ترانس با ثانویه دو سر ) یکسو سازی تمام موج انجام می شود . توجه داشته باشید که ولتاز یکسویه پس از این دیود ها، فرکانس ریپل به میزان دو برابر فرکانس متناوب ( در حالت تمام موج ) را دارد و جهت مستقیم شدن کامل ولتاز بایستی خازن صافی با ولتاژ مجاز، ظرفیت بالا ( با توجه به مقدار جریان مصرفی ) و با رعایت پلاریته و بعد از پل دیود نصب شود.در گیرنده*های ای ام (مانند رادیو در باند اس دبلیو و آی ام و سیگنال تصویر تلویزیون آنالوگ) دیود نقش آشکارساز را دارد بطوری که سیگنال میانی (آی اف) پس از تقویت در بخش تقویت فرکانس میانی وارد یک دیود می*شود و خروجی آن سیگنال نهایی قابل استفاده*است. گرچه معمولا به جای دیود از ترانزیستور استفاده می شود تا یک طبقه تقویت صورت گرفته باشد و دیود بیس-امیتر ترانزیستور عملا کار آشکار سازی را هم انجام خواهد داد.در موارد خاص هنگامی که برای روشن کردن وسایل الکتریکی تنها دسترسی به جریان الکتریکی مستقیم باشد برای جلوگیری از سوختن وسیله الکتریکی بر اثر اتصال معکوس سیم مثبت و منفی، از یک دیود در ابتدای مسیر جریان برق استفاده می*کنند. اگر این دیود در مسیر مثبت جریان با مصرف کننده در حالت سری باشد به آن دیود رکتیفایر می گویند. ولی اگر بصورت موازی با مصرف کننده و به شکل معکوس قرار گرفته باشد به آن دیود محافظ در بایاس معکوس می گویند. از نوعی دیود به نام زنر در ساخت نوعی رگولاتور(تنظیم کننده ولتاژ) استفاده می شود.
مختصری درباره ساختمان داخلی
از اتصال دولایه p & nدیود درست می شود
1- بعد از پیوند نیمه هادی نوع p & nکنار یکدیگر ، الکترونهای
آزاد و حفره ها از محل پیوند عبور کرده ، با هم ترکیب می شوند و تشکیل یک لایه سد
یا عایق می دهند .
2- یک منطقه تخلیه در محل
پیوند ها ایجاد می شود که فاقد الکترونهای آزاد و حفره ها می باشد ، لکن اتمهایی که
الکترون از دست داده و یا گرفته اند ، در دو طرف لایه سد و در منطقه تخلیه وجود
دارند .
3- اتمهای یونیزه شده ،
ایجاد سد پتانسیل می کنند که برای نیمه هادی ژرمانیومی حدود ۰.۲ ولت است و برای نیمه هادی سیلسیمی حدود ۰.۶ ولت است .
4- سد پتانسیل باعث که از
حرکت و ترکیب بیشتر الکترونها و حفره ها در لایه سد جلوگیری به عمل آید .
5- کریستال نیمه هادی نوع
pدارای بار الکتریکی مثبت و کریستال نیمه هادی n دارای بار الکتریکی منفی می باشد .
بایاس
دیود
وصل کردن ولتاژ به دیود را
بایاس کردن دیود می گویند .
بایاس
مستقیم
اگرنیمه هادی نوع
p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع
nبه قطب منفی آن وصل شود و ولتاژ از پتانسیل سد دیود بیشترباشد ، در مدار
جریان بر قرار خواهد شد .
بایاس
معکوس
اگر قطب مثبت باتری به نیمه
هادی نوع nوصل شود و قطب منفی باتری به نیمه هادی نوع p
وصل شود ، جریانی در مدار
نخواهیم داشت .
از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی جریان را از خود عبور می دهد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و – به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می*شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می*شود که چیزی حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت می*باشد(برای دیودهای سیلیکون). اما هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می*کنید (+ به کاتد و – به آند) جریانی از دیود عبور نمی*کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی معروف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می*باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیری در رفتار سایر المانهای مدار نمیگذارد. هرچه جنس کریستال به کار رفته در ساخت دیود از نظر ساختار منظم تر باشد، دیود مرغوبتر و جریان نشتی کمتر خواهد بود. مقدار جریان نشتی در دیود های با تکنولوژی جدید عملا به صفر میل می کند. اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژمعکوس بیش از آن شود دیوید می*سوزد (کریستال ذوب می شود) و جریان را در جهت معکوس هم عبور می*دهد. به این ولتاژ آستانه شکست دیود گفته می*شود.
دسته بندی دیودها
در دسته بندی اصلی، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می*کنند، دیودهای سیگنال که برای آشکار سازی در رادیو بکار می*روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می*دهند، دیودهای یکسوکننده (Rectifiers) که برای یکسوسازی جریانهای متناوب بکاربرده می*شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالآخره دیودهای زنر (Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می*شود.برای شناسایی قسمت +و-دیود از اهم متر استفاده می*شود که باتوجه به عقربهٔ اهم متر می*توان این شناسایی را انجام داد. زمانی که سیم مشکی به کاتد دیود (قسمت خط دار) و سیم قرمز به آند وصل شود عقربه اهم متر به حرکت در خواهد آمد. گرچه باید بدانیم اهم متر های عقربه ای برای آزمایش دیود چندان کارا نیستند و بهتر است از مولتی متر دیجیتال که قسمت تست دیود دارد استفاده کرد.به خاطر داشته باشید آند/کاتد دیود که نمایانگر جهت حرکت الکترونهاست در پیل الکتریکی، برعکس و به صورت کاتد/آند است. پس از سنجش ولتاژ آستانه که در دیود های سیلسیوم ۰٫۶ و در دیود های ژرمانیوم ۰٫۲ ولت است، جای دو سیم قرمز و مشکی را عوض کرده و با قرار دادن درجه اهم متر بر روی بالاترین محدوده مقاومتی، دیود را از نظر نشتی تست کنید. در این حالت عقربه اهم متر نباید تکان بخورد. توجه داشته باشید که انگشتتان به نوک فلزی پراب (قرمز یا مشکی) متصل نباشد. در اینصورت اهم متر مقاومت بدن شما را به جای نشتی دیود نشان خواهد داد!کاربردمهم*ترین کاربرد عملی دیود تبدیل جریان الکتریکی متناوب به مستقیم است. در بسیاری از آداپتورها جریان برقی که بوسیله ترانس کاهش پیدا کرده*است به کمک یک دیود (یکسو سازی نیم موج)، دو دیود ( در ترانس با ثانویه سه سر ) یکسوسازی تمام موج و یا با چهار دیود ( در ترانس با ثانویه دو سر ) یکسو سازی تمام موج انجام می شود . توجه داشته باشید که ولتاز یکسویه پس از این دیود ها، فرکانس ریپل به میزان دو برابر فرکانس متناوب ( در حالت تمام موج ) را دارد و جهت مستقیم شدن کامل ولتاز بایستی خازن صافی با ولتاژ مجاز، ظرفیت بالا ( با توجه به مقدار جریان مصرفی ) و با رعایت پلاریته و بعد از پل دیود نصب شود.در گیرنده*های ای ام (مانند رادیو در باند اس دبلیو و آی ام و سیگنال تصویر تلویزیون آنالوگ) دیود نقش آشکارساز را دارد بطوری که سیگنال میانی (آی اف) پس از تقویت در بخش تقویت فرکانس میانی وارد یک دیود می*شود و خروجی آن سیگنال نهایی قابل استفاده*است. گرچه معمولا به جای دیود از ترانزیستور استفاده می شود تا یک طبقه تقویت صورت گرفته باشد و دیود بیس-امیتر ترانزیستور عملا کار آشکار سازی را هم انجام خواهد داد.در موارد خاص هنگامی که برای روشن کردن وسایل الکتریکی تنها دسترسی به جریان الکتریکی مستقیم باشد برای جلوگیری از سوختن وسیله الکتریکی بر اثر اتصال معکوس سیم مثبت و منفی، از یک دیود در ابتدای مسیر جریان برق استفاده می*کنند. اگر این دیود در مسیر مثبت جریان با مصرف کننده در حالت سری باشد به آن دیود رکتیفایر می گویند. ولی اگر بصورت موازی با مصرف کننده و به شکل معکوس قرار گرفته باشد به آن دیود محافظ در بایاس معکوس می گویند. از نوعی دیود به نام زنر در ساخت نوعی رگولاتور(تنظیم کننده ولتاژ) استفاده می شود.
مختصری درباره ساختمان داخلی
از اتصال دولایه p & nدیود درست می شود
1- بعد از پیوند نیمه هادی نوع p & nکنار یکدیگر ، الکترونهای
آزاد و حفره ها از محل پیوند عبور کرده ، با هم ترکیب می شوند و تشکیل یک لایه سد
یا عایق می دهند .
2- یک منطقه تخلیه در محل
پیوند ها ایجاد می شود که فاقد الکترونهای آزاد و حفره ها می باشد ، لکن اتمهایی که
الکترون از دست داده و یا گرفته اند ، در دو طرف لایه سد و در منطقه تخلیه وجود
دارند .
3- اتمهای یونیزه شده ،
ایجاد سد پتانسیل می کنند که برای نیمه هادی ژرمانیومی حدود ۰.۲ ولت است و برای نیمه هادی سیلسیمی حدود ۰.۶ ولت است .
4- سد پتانسیل باعث که از
حرکت و ترکیب بیشتر الکترونها و حفره ها در لایه سد جلوگیری به عمل آید .
5- کریستال نیمه هادی نوع
pدارای بار الکتریکی مثبت و کریستال نیمه هادی n دارای بار الکتریکی منفی می باشد .
بایاس
دیود
وصل کردن ولتاژ به دیود را
بایاس کردن دیود می گویند .
بایاس
مستقیم
اگرنیمه هادی نوع
p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع
nبه قطب منفی آن وصل شود و ولتاژ از پتانسیل سد دیود بیشترباشد ، در مدار
جریان بر قرار خواهد شد .
بایاس
معکوس
اگر قطب مثبت باتری به نیمه
هادی نوع nوصل شود و قطب منفی باتری به نیمه هادی نوع p
وصل شود ، جریانی در مدار
نخواهیم داشت .
آخرین ویرایش:
