|
приложение сайта
ФИЗИКА ВОКРУГ НАС и в лицее 1501 |
|
beta версия |
|
Статья о диодах |
|
Дио́д — двухэлектродный электронный прибор, проводящий ток только в одном направлении. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (т.е. имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом.
Диоды бывают как электровакуумными (кенотроны), так и полупроводниковыми. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды. |
|
Развитие диодов началось в третьей четверти XIX века сразу по двум направлениям: в 1873 году Фредериком Гутри был разработан принцип действия термионного диода, а в 1874 году Карл Фердинанд Браун разработал первые диоды на кристалле.
Принципы работы термионного диода были заново открыты тринадцатого февраля 1880 года Томасом Эдисоном, и затем запатентованы (патент США №307031). Однако дальнейшего развития в работах Эдисона идея не получила. В 1890 году Браун запатентовал выпрямитель на кристалле. В 1900 Гринлиф Пикард создал первый радиоприемник на кристаллическом диоде. Термионный диод был запатентован в Британии Джоном Амброзом Флемингом (научным советником компании Маркони и бывшим сотрудником Эдисона) шестнадцатого ноября 1904 года (патент США №803684 от ноября 1905 года). Пикард же запатентовал кремниевый детектор на кристалле двадцатого ноября 1906 года (патент США №836531).
В конце XIX века устройства подобного рода были известны под именем выпрямителей, и лишь в 1919 году Вильям Генри Еклс ввёл в оборот слово "диод", образованное от греческих корней "di" - два, и "odos" - путь. |
|
Полупроводниковые диоды используют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом. |
|
Ламповые диоды представляют собой радиолампу с двумя рабочими электродами, один из которых подогревается нитью накала. Благодаря этому, часть электронов покидает поверхность разогретого электрода (катода) и под действием электрического поля движется к другому электроду — аноду. Если же поле направлено в противоположную сторону, электрическое поле препятствует этим электронам и ток (практически) не течет. |
|
Выпрямительные диоды
Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в пульсирующий). Диодный выпрямитель или диодный мост (то есть 4 диода для однофазной схемы (6 для трёхфазной полумостовой схемы или 12 для трёхфазной полномостовой схемы), соединённых между собой по мостовой схеме) — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Трёхфазный полумостовой диодный выпрямитель по схеме Ларионова применяется также в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортсети автомобиля. Использование диодного выпрямителя в сочетании с генератором переменного тока вместо генератора постоянного тока позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность. В некоторых устройствах применяются селеновые выпрямители. В высоковольтных выпрямителях применяются селеновые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых селеновых выпрямителей и кремниевые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых кремниевых диодов.
Диодные детекторы
Диоды в сочетании с конденсаторами применяются для выделения низкочастотной модуляции из амплитудно-модулированного радиосигнала или других модулированных сигналов. Диодные детекторы применяются во всех[источник?] радиоприёмных устройствах: радиоприёмниках, телевизорах и т. п.. Используется квадратичный участок вольт-амперной характеристики диода.
Защитные диоды
Диоды применяются также для защиты разных устройств от неправильной полярности включения и т. п. Известна схема диодной защиты схем постоянного тока с индуктивностями от скачков при выключении питания. Диод включается параллельно катушке так, что в «рабочем» состоянии диод закрыт. В таком случае, если резко выключить сборку, ток потечёт через диод и будет уменьшаться медленно (ЭДС индукции будет равна падению напряжения на диоде), и не возникнет мощного скачка напряжения, приводящего к искрящим контактам и выгорающим полупроводникам.
Переключательные диоды
Применяются для коммутации высокочастотных сигналов. Управление осуществляется постоянным током, разделение ВЧ и управляющего сигнала с помощью конденсаторов и индуктивностей.
Этим не исчерпывается применение диодов в электронике, однако другие схемы, как правило, весьма узкоспециальны. Совершенно другую область применимости имеют специальные диоды. |
|
Специальные типы диодов · Стабилитроны (Диод Зинера (Зенера)). Используют обратную ветвь характеристики диода с обратимым пробоем для стабилизации напряжения. · Туннельные диоды. Диоды, существенно использующие квантовомеханические эффекты. Имеют область т. н. «отрицательного сопротивления» на вольт-амперной характеристике. Применяются как усилители, генераторы и пр. · Варикапы. Используется то, что запертый p—n-переход обладает большой ёмкостью, причём ёмкость зависит от обратного напряжения. · Светодиоды. В отличие от обычных диодов, при рекомбинации электронов и дырок в переходе излучают свет в видимом диапазоне, а не в инфракрасном. · Полупроводниковые лазеры. По устройству близки к светодиодам, однако имеют лазерный резонатор, излучают когерентный свет. · Фотодиоды. Запертый фотодиод открывается под действием света. · Диоды Ганна. Используются для генерации и преобразования частоты в СВЧ диапазоне. · Диод Шоттки. Диод с малым падением напряжения при прямом включении. · Лавинно-пролётный диод. Диод, работающий за счет лавинного пробоя. · Магнитодиод. Диод, вольт-амперная характеристика которого существенно зависит от значения индукции магнитного поля и расположения его вектора относительно плоскости p-n-перехода. · Стабисторы. При работе используется участок ветви вольт-амперной характеристики, соответствующий «прямому напряжению» на диоде. · Смесительный диод — предназначен для перемножения 2 высокочастотных сигналов. |
|
Обозначение лампового диода на схемах. |
|
Полупроводниковый диод в стеклянном корпусе. На фотографии виден полупроводник с контактами, подходящими к нему. |
|
...по материалам Википедии |
|
Подготовлено: Malish |