Diodoé um dos primeiros dispositivos semicondutores e sua aplicação é muito ampla. Especialmente em vários circuitos eletrônicos, o uso de diodos e resistores, capacitores, indutores e outros componentes são razoavelmente conectados para formar circuitos com diferentes funções, que podem realizar uma variedade de funções, como retificação CA, detecção de sinal de modulação, limitação e fixação, e regulação de tensão da tensão da fonte de alimentação.
Seja no circuito de rádio comum ou em outros produtos elétricos domésticos ou circuitos de controle industrial, podem ser encontrados vestígios de diodos.
Características e aplicações de diodos
Quase em todos os circuitos eletrônicos são utilizados diodos semicondutores, desempenha um papel importante em muitos circuitos, é um dos primeiros dispositivos semicondutores e sua aplicação também é muito ampla.
Aplicação de diodo
1. Diodo retificador
Usando um diodo de condutividade unidirecional, a corrente alternada pode ser convertida em corrente contínua pulsante em uma única direção.
2. Trocar componentes
Sob a ação da tensão direta, a resistência do diodo é muito pequena e ele fica no estado ligado, o que equivale a uma chave ligada. Sob a ação da tensão reversa, a resistência é muito grande e fica em estado de corte, como uma chave desconectada. Usando as características de comutação dos diodos, vários circuitos lógicos podem ser formados.
3. Elemento limitante
Depois que o diodo é ligado, sua queda de tensão direta permanece basicamente inalterada ({{0}},7V para o tubo de silício e 0,3V para o tubo de germânio). Ao utilizar esta característica, a amplitude do sinal pode ser limitada a uma determinada faixa como elemento limitante no circuito.
4. Diodo de relé
Ele desempenha uma função de relé em cargas indutivas, como indutância e relé de comutação de fonte de alimentação.
5. Diodo de detecção
Ele atua como um detector no rádio.
6. Diodo varator
Usado no cabeçote de televisão de alta frequência.
Como funcionam os diodos?
O diodo de cristal é uma junção pn formada por semicondutor tipo P e semicondutor tipo N, que forma uma camada de carga espacial em ambos os lados de sua interface e possui um campo elétrico autoconstruído. Quando não há tensão aplicada, a corrente de difusão causada pela diferença na concentração de portadores em ambos os lados da junção pn e a corrente de deriva causada pelo campo elétrico autoconstruído são iguais e em equilíbrio elétrico. Quando há um viés de tensão direta, a supressão mútua do campo elétrico externo e do campo elétrico autoconstruído aumenta a corrente de difusão do portador e causa a corrente direta. Quando há polarização de tensão reversa externa, o campo elétrico externo e o campo elétrico autoconstruído são ainda mais fortalecidos, formando uma corrente de saturação reversa I0 que é independente da tensão de polarização reversa em uma determinada faixa de tensão reversa. Quando a tensão reversa aplicada é alta até certo ponto, a intensidade do campo elétrico na camada de carga espacial da junção pn atinge um valor crítico, resultando em um processo de duplicação de portadora, um grande número de pares de buracos de elétrons, resultando em um grande valor de reverso corrente de ruptura, chamada de fenômeno de ruptura dos diodos.
Tipo de diodo
Existem muitos tipos de diodos, de acordo com o material semicondutor utilizado, podendo ser divididos em diodos de germânio (tubos Ge) e diodos de silício (tubos Si). De acordo com seus diferentes usos, pode ser dividido em diodo de detecção, diodo retificador, diodo regulador de tensão, diodo de comutação, diodo de isolamento, diodo Schottky, diodo emissor de luz e assim por diante. De acordo com a estrutura do núcleo, ele pode ser dividido em diodo de contato pontual, diodo de contato de superfície e diodo plano. O diodo de contato pontual é um fio de metal muito fino pressionado na superfície de um chip semicondutor liso, através de uma corrente de pulso, de modo que uma extremidade do fio e o chip sejam firmemente sinterizados para formar uma "junção PN". Por ser um contato pontual, apenas uma pequena corrente pode passar (não mais do que algumas dezenas de MA), o que é adequado para circuitos de pequena corrente de alta frequência, como detecção de rádio. A área de “junção PN” do diodo de contato facial é grande, permitindo a passagem de uma grande corrente (vários amperes a dezenas de amperes), que é usada principalmente no circuito de “retificação” que converte corrente alternada em corrente contínua. O diodo planar é um diodo de silício especial, que não só pode passar grandes correntes, mas também tem desempenho estável e confiável e é usado principalmente em circuitos de comutação, pulso e alta frequência.
Circuito de aplicação de diodo
1. Circuito regulador de tensão DC simples de diodo
O circuito regulador de tensão simples de diodo é usado principalmente em alguns circuitos locais de alimentação de tensão CC, porque o circuito é simples e de baixo custo, por isso é amplamente utilizado.
No circuito regulador de tensão simples de diodo, o uso principal da queda de pressão do tubo de diodo permanece basicamente inalterado.
As características de queda de pressão do tubo do diodo: a queda de pressão do tubo permanece basicamente inalterada depois que o diodo é ligado, e a queda de pressão do tubo é de cerca de {{0}}.6V para o diodo de silício e cerca de 0,2V para o diodo de germânio.
2. Circuito de compensação de temperatura de diodo
É bem conhecido que a junção PN tem uma queda de pressão de cerca de {{0}}.6V (referindo-se à junção PN de silício) após a condução, e a junção PN também tem uma propriedade dependente da temperatura: A pressão a queda em ambas as extremidades da junção PN diminui ligeiramente com o aumento da temperatura, e quanto maior a temperatura, maior é a diminuição. Obviamente, o valor absoluto da queda de tensão em ambas as extremidades da junção PN é bastante pequeno para 0,6V, que pode ser usado para formar um circuito de compensação de temperatura.
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