Полупроводникови диоди: устройство, принцип на работа и основни типове

Веднъж, в зората на радиотехниката, електронната лампа се смяташе за един от първите активни елементи, които предизвикаха истинска революция в създаването на различни схеми. Беше доста голяма и скъпа. Но през първите десетилетия на миналия век са измислени детекторни приемници. Електрическите схеми на тези устройства станаха много популярни сред радиолюбителите, тъй като във всяка от тях се използваше относително евтин полупроводников диод. Именно от първоначалното му име тези радиостанции се наричат ​​детекторни. И сега този елемент просто се нарича диод. В диаграмите, това устройство е обозначено като триъгълник с вертикално тире в горната част, успоредно на неговата основа, и на външен вид прилича на нормален резистор, често имащ „капачка“ в единия край.

Принципът на работа на полупроводникови диоди

Устройството на този елемент се състои само от два слоя полупроводник, в които често се използва германий или силиций. Първият от тях има n-тип електрическа проводимост (отрицателна), а втората има p-тип електрическа проводимост (положителна). На границата им се образува т.нар. "Pn" преход. В този случай "p" зоната действа като анод, а "n" -областта действа като катод. Благодарение на това устройство полупроводниковият диод съдържа свободни частици с противоположни заряди. В “p” слоя има положителни йони, които се наричат ​​“дупки”, а в “n” слоя - отрицателно заредени свободни електрони. Ако към катода е приложен “плюс” и “минус” към анода, еднополюсните заряди започват да се отблъскват, на границата на прехода между зоните ще има движение на частици и полупроводниковият диод ще премине ток. Но е необходимо да се промени полярността на връзката, тъй като йони се изтеглят към минуса, а електроните ще се плъзгат към плюс, и в резултат на това няма да има носители на заряд в "pn" прехода. Всяко движение в рамките на такъв елемент ще престане и електрически ток ще спре. В това състояние полупроводниковият диод е затворен. Това свойство на този елемент е намерило най-широко приложение в радиоелектрониката, но превръщането на тока от променливо към постоянно е далеч от единствената му функция. Нека да разгледаме какво още използвам това устройство.

Какво е полупроводников диод

Външно всички разновидности на този радиоелемент са много подобни. Разликите са характерни само за някои групи, които се различават както по редица параметри, така и по своя дизайн. Нека се опитаме да подчертаем най-често срещаните модификации на полупроводникови диоди:

1. Токоизправител . Както можете да предположите от името, този тип се използва за получаване на постоянен ток.
2. Zener диод . Използва се за стабилизиране на изходното напрежение.
3. Полупроводникови диоди . Използва се за генериране на честоти в диапазона до десетки гигагерци.
4. Микровълнов диод . Различава се в някои конструктивни характеристики и се използва в устройства, работещи на свръхвисоки и високи честоти.
5. Импулсен диод . Характеризира се с висока скорост и ниско време за възстановяване. Този тип се използва в различни видове импулсни технологии (например, в. T импулсно захранване).
6. Диод Шотки . Проектиран да работи в регулатори на напрежението, и също в импулсни преобразуватели.
7. Авален диод . Може да генерира честоти до 180 GHz.
8. LED . Този тип има много широка гама от приложения. Също така често се използва в различни алтернативни осветителни тела.
9. Фотодиод . Той има миниатюрна леща и се контролира. светлинен поток. В зависимост от сорта, той може да функционира както в ултравиолетовия, така и в инфрачервения диапазон на спектъра.
10. Твърд лазер Използва се за четене и запис на данни на оптични дискове. Пример за използване: домашни CD / DVD плейъри.

Трудно е да си представим сегашното развитие на технологиите без това прекрасно устройство.