Die eenvoudigste halfgeleierkomponent - die diode - voer 'n verskeidenheid nuttige funksies uit wat verband hou met sy kerndoel om die rigting van die vloei van elektriese stroom te bestuur. Diodes laat stroom net in een rigting deur hulle vloei.
Perfek doeltreffende diodes blyk oop stroombane met 'n negatiewe spanning te wees en andersins lyk hulle soos kortsluitings. Maar omdat diodes 'n mate van ondoeltreffendheid erken, is hul stroom-tot-spanning verhouding nie-lineêr. As sodanig sal jy 'n diode se datablad wil raadpleeg om 'n grafiek te sien van die kromme van enige gegewe diode se voorwaartse spanning relatief tot sy voorwaartse stroom, sodat jy die regte diode vir jou spesifieke projek kies.
Toepassings van diodes
Ondanks die feit 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 om wisselstroom in GS-spannings te verander
- Isoleer seine van 'n toevoer
- Beheer die grootte van 'n sein
- Meng seine
kragomskakeling
Een belangrike toepassing van diodes is om WS-krag na GS-krag om te skakel. 'n Enkele diode of vier diodes transformeer 110V huishoudelike krag na GS deur 'n halfpad (enkel diode) of 'n volgolf (vier diodes) gelykrigter te vorm. Die diode laat slegs die helfte van die WS-golfvorm daardeur beweeg. Wanneer hierdie spanningspuls 'n kapasitor laai, blyk die uitsetspanning 'n bestendige GS-spanning te wees met 'n klein spanningsrimpeling. Die gebruik van 'n volgolf-gelykrigter maak hierdie proses selfs meer doeltreffend deur die WS-pulse te stuur sodat beide die positiewe en negatiewe helftes van die inset sinusgolf gesien word as slegs positiewe pulse, wat effektief die frekwensie van die insetpulse na die kapasitor verdubbel, wat help om dit gelaai te hou en 'n meer stabiele spanning te lewer.
Diodes en kapasitors skep verskillende spanningsvermenigvuldigers om 'n klein WS-spanning te neem en dit te vermenigvuldig om baie hoë spanningsuitsette te skep. Beide AC- en DC-uitsette is moontlik deur die regte konfigurasie van kapasitors en diodes te gebruik.
Demodulasie van seine
Die mees algemene gebruik van diodes is om die negatiewe komponent van 'n WS-sein te verwyder. Omdat die negatiewe gedeelte van 'n WS-golfvorm gewoonlik identies is aan die positiewe helfte, gaan baie min inligting effektief verlore in hierdie proses om dit weg te stroop, wat lei tot meer doeltreffende seinverwerking.
Seindemodulasie word algemeen in radio's gebruik as deel van die filterstelsel om te help om die radiosein uit die dragolf te onttrek.
Oorspanningbeskerming
Diodes funksioneer ook goed as beskermingstoestelle vir sensitiewe elektroniese komponente. Wanneer dit as spanningbeskermingstoestelle gebruik word, is die diodes nie-geleidend onder normale bedryfstoestande, maar kort enige hoëspanningspiek onmiddellik na grond waar dit nie 'n geïntegreerde stroombaan kan beskadig nie. Gespesialiseerde diodes genaamd oorgangsspanningsonderdrukkers is spesifiek ontwerp vir oorspanningbeskerming en kan baie groot kragspykers vir kort tydperke hanteer, tipiese kenmerke van 'n spanningspiek of elektriese skok, wat normaalweg komponente sal beskadig en die lewe van 'n elektroniese produk sal verkort.
Net so kan 'n diode spanning reguleer deur as 'n knipper of 'n beperker te dien - 'n gespesialiseerde doel wat die spanning wat op 'n sekere punt daardeur kan gaan, beperk.
Huidige stuur
Die basiese toepassing van diodes is om stroom te stuur en seker te maak dit vloei net in die regte rigting. Een gebied waar die huidige stuurvermoë van diodes goed gebruik word, is om oor te skakel van die krag wat van 'n kragbron na krag wat vanaf 'n battery loop. Wanneer 'n toestel ingeprop en laai - byvoorbeeld 'n selfoon of ononderbroke kragtoevoer - moet die toestel net krag trek van die eksterne kragbron en nie die battery nie, en terwyl die toestel ingeprop is, moet die battery krag trek en herlaai. Sodra die kragbron verwyder is, moet die battery die toestel aandryf sodat geen onderbreking deur die gebruiker opgemerk word nie.
'n Goeie voorbeeld van stroomstuur is deur omgekeerde stroombeskerming. Dink byvoorbeeld aan jou motor. Wanneer jou battery doodgaan en 'n vriendelike verbyganger aanbied om te help met springkabels, as jy die volgorde van die rooi en swart kabels meng, sal jy nie jou motor se elektriese stelsel braai nie, want diodes langs die battery blokkeer die verkeerde rigtingstroom.
Onderste reël
Rekenaars werk in binêre - 'n eindelose see van nulle en ene. Die binêre besluitbome in rekenaars is gebaseer op logiese hekke wat deur diodes geaktiveer word wat beheer 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 baie kleiner.
Diodes en lig
'n LED-flitslig is net 'n flitslig waarvan die verligting van 'n ligdiode verkry word. In die teenwoordigheid van positiewe spanning glo LED's.
'n Fotodiode, daarenteen, aanvaar lig deur 'n versamelaar (soos 'n mini-sonpaneel) en skakel daardie lig om in 'n klein hoeveelheid stroom.
