Co to jest obwód diodowy?

Obwód diodowy to dowolny z wielu obwodów elektrycznych, które wykorzystują cechy wyróżniające diody. Klasa krystalicznych półprzewodników z dwoma zaciskami diody wykazują silne odchylenie w kierunku przenoszenia ładunku elektrycznego „do przodu” w jednym kierunku, a prawie całkowicie hamują go w drugim. Obwody diodowe są powszechnie stosowane w aplikacjach zasilających do przekształcania prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC) oraz do dostrajania odbiorników telewizyjnych i radiowych. Są one również używane jako analogowe i cyfrowe przełączniki logiczne, jako kondensatory do tymczasowego przechowywania i zwiększania ładunku elektrycznego, w ochronnikach przeciwprzepięciowych, aby zapobiec skokom napięcia w uszkodzeniu sprzętu, oraz jako czujniki do wykrywania światła i wytwarzania światła. Oprócz diod prostowniczych inne popularne typy obejmują diody elektroluminescencyjne (diody LED), diody varicap i diody Zenera.

Diody były pierwszymi półprzewodnikowymi urządzeniami elektronicznymi, które zostały wynalezione. Stosowane powszechnie w przemyśle elektronicznym, zwykle wykonane są z krzemu, choć wykorzystywany jest również german. Rezystancja elektryczna obwodu diodowego jest minimalna w kierunku do przodu, od anody do katody, stąd termin „polaryzacja do przodu”. Na przykład diody krzemowe mają spadek napięcia o wartości 0,6-0,7 wolta, czyli punkt progowy, gdy przewodzą prąd w kierunku do przodu. Aby prąd przepływał przez diodę w odwrotnym kierunku, należy osiągnąć stosunkowo wysokie napięcie minimalne. Właśnie te właściwości sprawiają, że obwody diodowe są bardzo przydatne w szerokiej gamie urządzeń elektronicznych.

W obwodzie diodowym dioda może być podłączona do dowolnego z wielu innych urządzeń elektrycznych lub elektronicznych - kondensatorów, rezystorów, transformatorów, zasilaczy itp. - w zależności od zastosowania. Diody w obwodach mogą być ustawione szeregowo lub równolegle. Początkowym zastosowaniem obwodu diodowego, który jest nadal w powszechnym użyciu, jest przełączanie sygnałów analogowych. We wczesnych dniach obliczeń cyfrowych obwody diodowe były wykorzystywane do wykonywania operacji logiki cyfrowej AND i OR.

Spośród wielu różnych rodzajów diod stosowanych w obwodach diody LED wytwarzają światło o częstotliwościach widzialnych i niewidzialnych, gdy prąd przepływa między elektrodami. Diody Varicap, czyli waraktor, służą do strojenia odbiorników radiowych i telewizyjnych. Inny typ, fotodioda, wykrywa światło. Zazwyczaj działają one z odwróconą stronniczością i są wykorzystywane do generowania energii elektrycznej i słonecznych ogniw fotowoltaicznych. Diody Zenera działają również w układzie odwrotnym i są szeroko stosowane w zasilaczach do regulacji napięcia poprzez wytwarzanie stabilnego napięcia odniesienia.