Co to jest dioda skrzyżowa?
Dioda połączenia jest kryształem półprzewodnikowym, zwykle wykonanym z krzemu, z dołączonymi dwoma zaciskami elektrycznymi. Dioda połączenia P-N jest najczęstszym rodzajem diody półprzewodników. Charakterystyka diody skrzyżowania zazwyczaj pozwala jej łatwo prowadzić prąd w jednym kierunku, ale nie w drugim. Diody połączeń można zastosować do zmiany prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC), temperaturę sensowną i ochronę obwodów przed uszkodzeniem napięci. Mogą również tworzyć i wyczuć światło, tworzyć bramy logiczne i wykonywać wiele innych funkcji. Różne rodzaje diod skrzyżowania są stosowane w takich urządzeniach, jak radiotelefony, telewizory i dyski CD, wśród wielu innych urządzeń elektronicznych.
Po wykonaniu diody połączenia jego kryształ jest wszczepiony nośnikami dodatnimi typu p, zwanymi otworami, z jednej strony. Druga strona jest wszczepiona nośnikami ładunku negatywnego typu N, które są elektronami. Cienki region pomiędzy nimi jest znany jako skrzyżowanie P-N. Niektóre elektrony wędrują po skrzyżowaniu, aby połączyć się z holES i odwrotnie. Stwarza to wąski region neutralnego ładunku wokół połączenia, zwanej warstwą wyczerpania.
Gdy napięcie odchylenia jest nakładane na diodę połączenia, zazwyczaj wymusza więcej elektronów do regionu typu N. Zmusza także więcej otworów do regionu typu p. Wraz ze wzrostem tego napięcia warstwa wyczerpania zwęża się. Ułatwia to przepływ prądu przez połączenie. Gdy odchylenie do przodu przekroczy określone napięcie, prąd może dość łatwo przepływać.
Jeśli zastosowano jest odwrotnie, napięcie odchylenia odwrotnego, można wyodrębnić więcej otworów z regionu typu P i więcej elektronów z regionu typu N. Otwory i elektrony są odciągnięte od połączenia, poszerzając warstwę wyczerpania. Zazwyczaj jest to trudniejsze do przepływu prądu. Wraz ze wzrostem napięcia odwrotnego odchylenia prąd na skrzyżowaniu zwalnia do prawie zera. Pozostały „wyciek” CurrENT jest często bardzo mały, ale może wzrosnąć wraz z temperaturą połączenia diodowego.
Dioda połączenia ma wiele zastosowań związanych z jego zdolnością do prowadzenia prądu tylko w jednym kierunku. Na przykład może przekonwertować AC na DC, znane również jako rektyfikacja. Może również oddzielić sygnał audio od sygnału częstotliwości radiowej (RF) w odbiorniku radiowym. W obwodach kontrolnych diody połączenia mogą oferować ochronę przed skokami zasilania, gdy urządzenie o wysokiej prądu, takie jak silnik lub cewka przekaźnika, jest włączona lub wyłączana. Wiele rodzajów zintegrowanych obwodów wykorzystuje diody na każdym PIN, aby zapobiec uszkodzeniu układu nadmiernych napięć zewnętrznych.
Diody połączenia mogą być bardzo wrażliwe na światło bez ciemnego plastiku, w którym są one zwykle zamknięte. Są one powszechnie stosowane jako fotodiody do wykrywania światła, a w ogniwach słonecznych do przekształcania światła w energię elektryczną. Dioda emitująca światło (LED) to dioda połączenia, która generuje fotony. LED istnieją w różnych kolorach i mogą wytwarzać światło, od podczerwieni do bliskiego UltrAviolet. Są one często używane jako wskaźniki statusu również w urządzeniach elektronicznych. Dioda laserowa generuje światło o jednej długości fali, które zwykle koncentruje się przez wypolerowaną wnękę w opakowaniu. Diody laserowe są często stosowane w szybkiej komunikacji i dyskach CD/DVD konsumenckich.
Inne zastosowania diod połączeń obejmują bramy logiczne, macierze klawiatury, czujniki temperatury i regulatory napięcia. Dioda połączenia może również działać jako zmienny kondensator sterowany napięciem; Obwód strojenia radiowego lub telewizyjnego może zmieniać rozmiar warstwy wyczerpania diody, co z kolei zmienia pojemność.