Hvad er en forbindelsesdiode?
En koblingsdiode er en halvlederkrystall, normalt lavet af silicium, med to elektriske klemmer tilsluttet. En PN-forbindelsesdiode er den mest almindelige type halvlederdiode. Forbindelsesdiodekarakteristikkerne tillader det typisk at lede strøm let i den ene retning, men ikke den anden. Koblingsdioder kan bruges til at ændre vekselstrøm (AC) til jævnstrøm (DC), føle temperatur og beskytte kredsløb mod beskadigede spændinger. De kan også skabe og sanse lys, danne logiske porte og udføre mange andre funktioner. Forskellige typer forbindelsesdioder bruges i sådanne enheder som radioer, tv'er og CD-drev blandt mange andre elektroniske enheder.
Når der dannes en koblingsdiode, implanteres dens krystal med p-type positive ladningsbærere, kaldet huller, på den ene side. Den anden side er implanteret med negative ladningsbærere af n-typen, som er elektroner. Den tynde region derimellem er kendt som PN-krydset. Nogle elektroner vandrer over krydset for at kombinere med huller, og vice versa. Dette skaber et smalt område med neutral ladning omkring krydset, kaldet udtømmingslaget.
Når en forspændingsspænding påføres over forbindelsesdioden, tvinger den typisk flere elektroner ind i n-typen-regionen. Det tvinger også flere huller ind i området p-type. Når denne spænding stiger, indsnævres udtømmingslaget. Dette gør det lettere for strømmen at flyde over krydset. Når forspændingen overstiger en bestemt spænding, kan strømmen flyde ganske let.
Hvis det modsatte, en omvendt forspændingsspænding anvendes, kan flere huller udtrækkes fra p-type-området og flere elektroner fra n-typen-området. Hullerne og elektronerne trækkes væk fra krydset, hvilket udvider udtømmingslaget. Dette gør det typisk sværere for strømmen at flyde. Når spændingen bagved forspænding stiger, bremser strømmen over krydset til næsten nul. Den resterende "lækage" -strøm er ofte meget lille, men kan stige med diodeforbindelsestemperaturen.
En krydsdiode har mange anvendelser relateret til dens evne til at lede strøm i kun en retning. For eksempel kan det konvertere vekselstrøm til DC, også kendt som rektifikation. Det kan også adskille lydsignalet fra radiofrekvenssignalet (RF) i en radiomodtager. I styringskredsløb kan forbindelsesdioder tilbyde beskyttelse mod spidser, når en højstrømsanordning, såsom en motor eller relæspole, er tændt eller slukket. Mange typer integrerede kredsløb anvender dioder på hver pin for at forhindre, at overdreven udvendige spændinger beskadiger chippen.
Koblingsdioder kan være meget lysfølsomme uden den mørke plast, de typisk er indkapslet i. De bruges ofte som fotodioder til at detektere lys og i solceller til at konvertere lys til elektricitet. En lysemitterende diode (LED) er en forbindelsesdiode, der genererer fotoner. LED'er findes i forskellige farver og kan producere lys fra infrarød til næsten ultraviolet. De bruges ofte også som statusindikatorer på elektroniske enheder. En laserdiode genererer lys med en enkelt bølgelængde, der normalt fokuseres gennem et poleret hulrum i dens emballage. Laserdioder bruges ofte i højhastighedskommunikation og cd / dvd-drev til forbrugere.
Andre anvendelser af forbindelsesdioder inkluderer logiske porte, tastaturmatricer, temperatursensorer og spændingsregulatorer. En koblingsdiode kan også fungere som en kondensator med variabel spænding; et radio- eller tv-tuningkredsløb kan variere størrelsen på diodens udtømmingslag, hvilket igen ændrer kapacitansen.