Diodo: Malsamoj inter versioj

140 bitokojn aldonis ,  antaŭ 7 jaroj
kelkaj stilaj modifoj
e (r2.7.2+) (robota aldono de: my:ဒိုင်အုတ်)
(kelkaj stilaj modifoj)
Oni foje konas diodojn kiel '''rektifilojn''' pro ilia uzado por rektifi elektran [[alterna kurento|alternan kurenton]] en rektan kurenton per forigo de la negativa parto de la kurento. Speciala aranĝo el kvar diodoj kiu transformas alternan kurenton en la rektan uzante ambaŭ fazojn de la alterna kurento estas konata kiel [[dioda ponto]] aŭ [[unu-faza ponta rektifilo]].
 
== Vakuaj tuboj ==
La unuaj diodoj estis vakutuboj (ankaŭ konataj kiel [[termjonaj valvoj]]), kiuj estis aranĝoj de elektrodoj ĉirkaŭataj per vakuo ene de vitra ujo kiuj aspektis simile al lampampoloj. La aranĝo de filamento kaj plato kiel diodo estis inventita en [[1904]] de [[John Ambrose Fleming]], scienca konsilisto el la firmao [[Guglielmo Marconi|Marconi]], surbaze de konstato de [[Edisono]]. Tiel kiel lumampolo, vakutubaj diodoj havas [[filamento]]n tra kiu pasas kurento, kiu hejtas la filamenton. En ĝia hejtita stato, ĝi povas emisii elektronojn en la vakuon. Tiuj ĉi elektronoj estas elektrostatike tirataj al pozitive ŝargita ĉirkaŭa metala plato nomita [[anodo]] aŭ nur la [[plato]]. Elektronoj ne fluas de la plato reen al la filamento, eĉ se la ŝargo sur la plato estas negativa ĉar la plato ne estas hejtita.
 
La unuaj diodoj estis vakutuboj (ankaŭ konataj kiel [[termjonaj valvoj]]), kiuj estis aranĝoj de elektrodoj ĉirkaŭataj per vakuo ene de vitra ujo kiuj aspektis simile al lampampoloj. La aranĝo de filamento kaj plato kiel diodo estis inventita en [[1904]] de [[John Ambrose Fleming]], scienca konsilisto el la firmao [[Guglielmo Marconi|Marconi]], surbaze de konstato de [[Edisono]]. TielSame kiel lumampolo, vakutubaj diodoj havas [[filamento]]n tra kiu pasas kurento, kiu hejtas la filamenton. En ĝia hejtita stato, ĝi povas emisii elektronojn en la vakuon. Tiuj ĉi elektronoj estas elektrostatike tirataj al pozitive ŝargita ĉirkaŭa metala plato nomita [[anodo]] aŭ nur lasimple [[plato]]. Elektronoj ne fluas de la plato reen al la filamento, eĉ se la ŝargo sur la plato estas negativa, ĉar la plato ne estas hejtita.
Kvankam vakutubaj diodoj ankoraŭ estas uzataj por kelkaj specialaj aplikoj, plej multaj modernaj diodoj baziĝas sur [[duonkonduktaĵoj]]. Duonkonduktaĵa diodo konsistas el n-[[dopita]] regiono apud p-dopita regiono, kiu kreas p/n-an junton. (Vidu la artikolon pri duonkonduktaĵoj por eksplikado de tiuj ĉi terminoj, aparte sub la subtitolo '''p/n-a Junto'''.
 
== Duonkonduktaĵaj diodoj ==
La ''Shockley-a ekvacio pri ideala diodo ''(nomita omaĝe al [[William Bradford Shockley]])'' povas alproksimi la I-V-ajn ecojn de p/n-a diodo:
 
Kvankam vakutubaj diodoj ankoraŭ estas uzataj por kelkaj specialaj aplikoj, plej multaj modernaj diodoj baziĝas sur [[duonkonduktaĵoj]]. Duonkonduktaĵa diodo konsistas el n-[[dopita]] regiono apud p-dopita regiono, kiu kreas p/n-an junton. (Vidu la artikolon pri duonkonduktaĵoj por eksplikado de tiuj ĉi terminoj, aparte sub la subtitolo '''p/n-a Juntojunto'''.
 
La ''Shockley-a ekvacio pri ideala diodo '' (nomita omaĝe al [[William Bradford Shockley]])'' povas alproksimi la I-V-ajn ecojn de p/n-a diodo:
 
<math>I=I_S \left( {e^{qV_D \over nkT}-1} \right)</math>,
 
kie ''I'' estas la dioda kurento, Is''I''<sub>''S''</sub> estas skala faktoro nomita satura kurento, ''q'' estas la ŝargo sur elektrono (la elementa ŝargo), ''k'' estas la [[Boltzmann-a konstanto]], ''T'' estas la absoluta temperaturo de la p/n-a junto. La termo ''kT/q'' estas la ''termika tensio'', foje skribita V­T­ kaj estas proksimume 26mV ĉe enĉambra temperaturo. ''n'' (foje ellasita) estas la ''emisia koeficiento'', kiu varias de 1 al 2 depende de la fabrikada proceso.
 
En kutima silicia diodo, la falo en potencialo trans konduktanta diodo estas proksimume 0,6 aŭ 0,7 voltoj. La valoro malsamas por aliaj specoj de diodoj - [[Schottky-a diodo]] povas havi tiel malalte kiel 0,2V2 V kaj lum-emisia diodo povas havi 1,4V4 V aŭ pli.
 
== Duonkonduktaĵaj diodoj ==
Estas kelkaj specoj de duonkonduktaĵa junta diodo:
 
* '''Normalaj (p/n) diodoj:''' kiuj operaciasfunkcias kiel priskribite supre.
* [[Zenera diodo]] kies konduktivecon oni povas renversigirenversi. Tiu ĉi efiko, nomita '''Zenera Rompiĝo ''', okazas ĉe precize difinita tensio, lasante la diodon esti uzata kiel preciza tensia referenco. Kelkaj aparatoj sub la nomo alt-tensiaj Zeneraj diodoj estas fakte lavangaj diodoj. (Vidu sube).
* [[lavanga diodo|Lavangaj diodoj]]: diodoj kiuj povas kondukti en la inversa direkto kiam la inversa tensio superas la rompiĝan tension. Tiuj ĉi estas elektre tre similaj al Zeneraj diodoj, kaj ofte estas erare nomataj Zeneraj diodoj, sed rompiĝo estas pro malsama mekanismo, la [[Lavanga Efiko]]. TioTiu ĉi okazas kiam la renversa elektra kampo trans la p/n-a junto kaŭzas ondon de joniĝado, similan al vera lavango, kiu kondukas al granda kurento. Lavangaj diodoj estas konstrukciitajkonstruitaj por rompiĝi ĉe bone difinita inversa tensio sen detruiĝo.
* [[Lum-Elsenda Diodo|Lum-emisiaj diodoj]] (LED): dum elektronoj transiras la junton, ili emisias [[fotono]]jn. Ĉe plej multaj diodoj tiuj ĉi reabsorbiĝasresorbiĝas, kaj ne havas videblajn frekvencojn (kutime infraruĝajn). Tamen, kun la ĝustaj materialoj kaj geometrio, la lumo videbliĝas.
* [[Fotodiodo]]j: Tiuj ĉi havas larĝajn, travideblajn juntojn. Fotonoj povas puŝi elektronojn tra la junto, kaŭzante kurenton flui. Fotodiodoj povas esti uzataj kiel [[lumelektraj ĉeloj]].
* [[Schottky-aj diodoj]]: Tiuj ĉi havas tre malaltajn tensiajn falojn, kutime de 0,15V15 V ĝis 0,45 V, kio ebligas utiligi ilin en pil-povaj malgrand-tensiaj cirkvitoj.
* '''Klakaj Diodoj''': tiuj ĉi povas havi tre rapidajn tensiajn transirojn.
* '''Esaki- aŭ tunelaj diodoj''' Tiuj ĉi diodoj havas regionon de operacio, kiu montras la negativan resistanconrezistancon kaŭzitan de kvantuma tunelado, allasantepermesante amplifikadonamplifadon de signaloj kaj tre simplansimplajn dustabilajn cirkvitojn.
* '''Gunnaj diodoj''': Tiuj ĉi diodoj estas tre similaj al tunelaj diodoj pro ke ili estas fabrikataj el GaAs[[Galiumo|Ga]][[Arseno|As]]InP[[Indio|In]][[fosforo|P]], kiuj prezentas la regionon de [[negativa diferenciala rezistanco]]. Kun ĝusta biasado, dupolusaj regnojregionoj formiĝas kaj moviĝas transtra la diodo, pro kio aperas alte frekvencaj [[mikroondaj osciloj]].
 
== Notado ==
{|
| Diodo
|
| Lum-elradiaelsenda<br /> diodo
|
| Zenera<br /> diodo
|}
 
== Aliaj Diodojdiodoj ==
 
Estas ankaŭ aliaj specoj de diodoj, kiuj ĉiuj havas la bazan funkcion lasi elektran kurenton flui nur en unu direktondirekto, sed kiuj estas produktitajproduktataj per aliaj metodoj.
 
* '''punkt-kontakta diodo''': Ĝi funkcias same kiel junta diodo priskribita supre, sed ĝia strukturo estas pli simpla. Bloko de n-tipa duonkonduktaĵo kaj kondukta pinta konduktilo faritaj el grup-3a3-a metalo, kiu kontaktas la duonkonduktaĵon. Ili jam ne tre ofte plumulte estas uzataj kaj eĉ antaŭe ne estis popularaj por analogaj aplikaĵoj pro alta bruo kaj nelineareco.
* '''Tuba diodo''': Ĝi estas la plej simpla speco de [[vakutuba]] aparato. Elektronoj moviĝas en vakuonvakuo de hejtita metala surfaco kovrita per [[Bario|baria]] oksido (barito). Post kiam ili estas for de la surfaco, ili povas esti altiritaj al pozitive ŝargita malvarma surfaco ([[anodo]]). Tamen, elektronoj ne facile forlasas malvarman nekovritan surfacon se la polareco renversiĝas kaj tiel iu ajn trafluo estas tre malgranda. Ili estis arkaikaj por [[2000]]la 21-a jarojarcento, sed tra la 20-a jarcento estis multe uzataj en analogaj signalaj aparatoj, elektraj maŝinoj, kaj (proksimume de 1950 ĝis 1960) por diĝitacifereca elektronika logiko.
* '''gas-malŝarga diodo''': Aparato, kie estas du elektrodoj en ia speco de gaso. Unu elektrodo estas tre akraakre pinta. La alia havas glatan sed kurban surfacon. SeKiam forta negativa potencialo estas aplikata al la akra elektrodo, la elektra kampo proksima al la akra pinto sufiĉas por kaŭzi elektran malŝargon en la gason kaj kurento fluas. Se la mala potencialo aplikiĝas, la elektre kampa forteco ĉirkaŭ la glata elektrodo ne sufiĉas ekigi malŝargon. (La malŝargo povas nur eki facile ĉe la negativa fino, ĉar elektronoj estas multe pli moveblajmoviĝemaj ol pozitivaj jonoj.) Tiutipaj diodoj estas foje uzitajuzataj por alt-tensia alt-kurenta rektifado ĉe elektre fontaj aplikaĵoj.
* '''SCR''' aŭ '''silicia regita rektifilo''': Diodo kiu ne konduktas ĝis ĝi "ekagiĝas" per aplikado de tre malgranda tensio, kutime inter 1 kaj 20 V, al sia "pordo" ([[klapo]]). Depost ekagiĝo, ĝi nur fermiĝas per ĉeso de la kurenta fluo tra si. SCR-oj estas utilaj por regado de A.K. (alterna kurento) ĉar ili ĉesas kondukti aŭtomate en la momento kiam la kurento falas ĝis nulo, je ĉiu duono de ciklo, kaj tiam povas esti ekagigita refoje. Ili estas fabrikataj kun etendo de grandoj kun pov-traktaj kapacitoj de kelkaj ŭatoj ĝis dekoj da megaŭatoj.
* '''Triako''': Estas du SCR-oj kiuj estas kunigitaj fino al fino aŭ malantaŭo al malantaŭo, dum iliaj pordoj estas ankaŭ konektitaj. Tio ĉi rezultasrezultigas du-direktan "diodan" elektran ŝaltilon, kie la kurento povas flui en ambaŭ direktojndirektoj tiam kiam ĝi ekagiĝis (ŝaltis). MalpliNe tre povajaltpovaj triakoj estas uzataj ĉie, precipe en elektraj aparatoj.
* '''Varikapo''' aŭ '''variaktoro''': Tiuj diodoj estas uzataj kiel tensie regataj kondensiloj.
 
4 973

redaktoj