Die eenvoudigste halfgeleier komponent-die diode-vorm ' n verskeidenheid nuttige funksies wat verband hou met sy kern doel om die rigting van die vloei van elektriese stroom te bestuur. Diodes laat stroom toe deur hulle in een rigting.
Perfek doeltreffende diodes blyk oopkringe te wees met 'n negatiewe spanning en hulle lyk soos kortkringe anders. Maar omdat diodes erken dat hulle ondoeltreffend is, is hul huidige-tot-spanning verhouding nie-lineêr.
As sodanig wil jy 'n diode se datasheet raadpleeg om 'n grafiek van die kromme van die voorwaartse spanning van 'n gegewe diode te sien, relatief tot die voorwaartse stroom, sodat jy die regte diode vir jou spesifieke projek kan kies.
Toepassings van Diodes
Ten spyte daarvan dat dit net eenvoudige twee-pen halfgeleier toestelle is, is diodes noodsaaklik in moderne elektronika. Sommige van die tipiese toepassings van diodes sluit in:
- Regstelling van 'n spanning, soos omskakel AC in DC spannings
- Isolerende seine van 'n toevoer
- Beheer die grootte van 'n sein
- Meng seine
Kragomskakeling
Een beduidende toepassing van diodes is om AC krag na gelykstroom te skakel. 'N Enkele diode of vier diodes kan gebruik word om 110V huishoudelike krag na DC te transformeer deur 'n halfpad (enkeldiode) of 'n volgolf (vier diodes) gelykrigter te vorm . 'N Diode doen dit deur slegs die helfte van die AC-golfvorm toe te laat om daardeur te beweeg. Wanneer hierdie spanningspuls gebruik word om 'n kapasitor te laai, blyk dit dat die uitsetspanning 'n bestendige dc spanning met 'n klein spanning rimpeling is. Die gebruik van 'n volgolf-gelykrigter maak hierdie proses nog meer doeltreffend deur die AC-pulse te roet sodat beide die positiewe en negatiewe helftes van die inset sinusgolf slegs as positiewe pulse beskou word, en die frekwensie van die insetpulse effektief verdubbel na die kapasitor wat help om dit te laai en 'n meer stabiele spanning te lewer.
Diodes en kapasitors kan ook gebruik word om 'n aantal tipes spanningvermenigvuldigers te skep om 'n klein wisselstroom te neem en dit te vermeerder om baie hoë spanninguitsette te skep. Beide AC en DC uitsette is moontlik met behulp van die regte konfigurasie van kapasitors en diodes.
Demodulasie van Seine
Die algemeenste gebruik van diodes is om die negatiewe komponent van 'n AC sein te verwyder. Omdat die negatiewe gedeelte van 'n AC-golfvorm gewoonlik identies is aan die positiewe helfte, is baie min inligting effektief verlore in hierdie proses om dit weg te stryk, wat lei tot meer doeltreffende seinverwerking.
Signaal demodulasie word algemeen in radio's gebruik as deel van die filterstelsel om die radiosensor van die draergolf te help onttrek.
Oorspanningsbeskerming
Diodes funksioneer ook goed as beveiligings toestelle vir sensitiewe elektroniese komponente. Wanneer dit as spanningbeskermingsapparaat gebruik word, is die diodes nie-geleidend onder normale bedryfsomstandighede, maar dadelik kort enige hoëspanningspiek na die grond waar dit nie 'n geïntegreerde stroombaan kan beskadig nie. Gespesialiseerde diodes genoem oorgangspanningsonderdrukkers is spesifiek ontwerp vir oorspanningbeskerming en kan vir baie kort tydperke baie groot kragpunte hanteer, tipiese eienskappe van 'n spanningspook of elektriese skok, wat gewoonlik komponente sal beskadig en die lewe van 'n elektroniese produk verkort.
Net so kan 'n diode spanning reguleer deur as 'n knipper of limiter te dien - 'n gespesialiseerde doel wat die spanning wat op 'n sekere punt daardeur kan slaag, vassteek.
Huidige Bestuur
Die basiese aanwending van diodes is om stroom te beheer en seker te maak dat dit net in die regte rigting vloei. Een gebied waar die huidige stuurvermoë van diodes vir 'n goeie uitwerking gebruik word, is om te skakel van krag wat van 'n kragtoevoer na krag van 'n battery kom. Wanneer 'n toestel ingeprop en gelaai word, byvoorbeeld 'n selfoon of ononderbroke kragtoevoer, moet die toestel slegs krag van die eksterne kragbron en nie die battery gebruik nie. En terwyl die toestel ingeprop word, moet die battery krag trek en herlaai. Sodra die kragbron verwyder word, moet die battery die toestel aanstuur sodat daar geen onderbreking deur die gebruiker opgemerk word nie.
'N Goeie voorbeeld van huidige bestuur is deur omgekeerde stroombeskerming. Oorweeg, byvoorbeeld, jou motor. As jou battery sterf en 'n vriendelike verbyganger help om met die kabels te help, sal jy nie jou motor se elektriese stelsel braai nie, want diodes langs die battery blokkeer die verkeerde rigting.
Logiese hekke
Rekenaars werk in binêre-'n eindelose see van nul en een. Die binêre besluitbome in rekenaarwerk is gebaseer op logiese hekke wat deur diodes geaktiveer word wat bepaal of 'n skakelaar aan ("1") of af ("0") is. Alhoewel honderde miljoene diodes in moderne verwerkers voorkom, is hulle funksioneel dieselfde as die diodes wat jy by die elektroniese winkel koop, net kleiner.
Diodes en Lig
'N LED flitslig is net 'n flitslig waarvan die verligting verkry word vanaf 'n lig-emitterende diode. In die teenwoordigheid van positiewe spanning gloei LED's.
'N Fotodiode aanvaar daarenteen lig deur 'n versamelaar (soos 'n mini-sonpaneel) en omskep daardie lig in 'n klein hoeveelheid stroom.