Eens op 'n tyd, met die aanbreek van die ontwikkeling van radio-ingenieurswese, is een van die eerste aktiewe elemente wat 'n werklike omwenteling in die skepping van alle soorte stroombane veroorsaak het, as 'n vakuumbuis beskou. Dit was nogal groot en duur. Maar reeds in die eerste dekades van die vorige eeu is detektorontvangers uitgevind. Die stroombaandiagramme van hierdie toestelle het baie gewild geraak onder radioamateurs, aangesien elkeen van hulle 'n relatief goedkoop halfgeleierdiode gebruik het. Dit was van sy oorspronklike naam dat sulke radio's detektorradio's genoem is. En nou word hierdie element bloot 'n diode genoem. In die diagramme word hierdie toestel aangedui deur 'n driehoek met 'n vertikale lyn aan die bokant parallel met sy basis, en in voorkoms herinner dit ietwat aan 'n gewone weerstand, wat dikwels 'n "hoed" aan die een kant het.
Werkbeginsel van 'n halfgeleierdiode
Die toestel van hierdie element bestaan uit slegs twee lae van 'n halfgeleier, wat dikwels in die rol van germanium of silikon gebruik word. Die eerste van hulle het n-tipe elektriese geleidingsvermoë (negatief), en die tweede het p-tipe elektriese geleidingsvermoë (positief). 'n Sogenaamde "p-n"-aansluiting word by hul grens gevorm. In hierdie geval tree die "p"-sone op as 'n anode, en die "n"-sone dien as 'n katode. Danksy so 'n toestel bevat 'n halfgeleierdiode vrye deeltjies van teenoorgestelde ladings. In die "p"-laag is daar positiewe ione, wat "gate" genoem word, en in die "n"-laag - negatief gelaaide vrye elektrone.
As 'n "plus" op die katode en 'n "minus" op die anode toegepas word, sal unipolêre ladings mekaar afstoot, deeltjiebeweging sal plaasvind by die grens van die oorgang tussen die sones en die halfgeleierdiode sal begin stroom deur te gee. Maar dit is die moeite werd om die polariteit van die verbinding te verander, aangesien die ione na die minus getrek sal word, en die elektrone sal na die pluspunt dryf, en as gevolg hiervan sal daar geen ladingdraers in die "p-n"-aansluiting wees nie. Alle beweging binne so 'n element sal stop, en die elektriese stroom sal stop. In hierdie toestand is die halfgeleierdiode gesluit. Hierdie eienskap van hierdie element het die wydste toepassing in radioelektronika gevind, maar die omskakeling van stroom van wisselstroom na gelykstroom is ver van sy enigste funksie. Kom ons kyk waarvoor ek nog hierdie toestel gebruik.
Wat is 'n halfgeleierdiode
Uiteerlik is alle variëteite van hierdie radio-element baie soortgelyk aan mekaar. Verskille is slegs tipies vir sommige groepe, wat beide in 'n aantal parameters en in hul ontwerp verskil. Kom ons probeer om die mees algemene wysigings van halfgeleierdiodes uit te lig:
- Ligtrigter. Soos die naam aandui, word hierdie tipe gebruik om gelykstroom te verkry.
- Zener-diode. Word gebruik om die uitsetspanning te stabiliseer.
- Ganne halfgeleier diode. Word gebruik om frekwensies tot tiene gigahertz te genereer.
- Mikrogolfdiode. Dit het sekere ontwerpkenmerke en word gebruik in toestelle wat teen ultrahoë en hoë frekwensies werk.
- Pulsdiode. Dit word gekenmerk deur hoë werkverrigting en lae hersteltyd. Hierdie tipe word gebruik in verskeie tipes impulstegnologie (byvoorbeeld in 'n skakelkragtoevoer).
- Schottky-diode. Ontwerp om te werk in spanningstabiliseerders, sowel as in pulsomsetters.
- Avallanche-span diode. In staat om frekwensies tot 180 GHz te genereer.
- LED. Hierdie tipe het 'n baie wye reeks toepassings. Dit word ook dikwels in verskeie alternatiewe beligtingstoebehore gebruik.
- Fotodiode. Dit het 'n miniatuurlens en word deur die ligvloei beheer. Afhangende van sy verskeidenheid, kan dit beide in die ultraviolet en in die infrarooi reeks van die spektrum funksioneer.
- Solid-state laser. Word gebruik om data na optiese skywe te lees en te skryf. Gebruiksvoorbeeld: verbruikers-CD/DVD-spelers.
Dit is moeilik om die huidige ontwikkeling van tegnologie voor te stel sonder hierdie wonderlike klein toestel.
