Diodo: è il principio di funzionamento, i tipi, 7 applicazioni importanti

CONTENUTI

• Definizione
• Simbolo del diodo
• Caratteristiche importanti
• Tecnica di polarizzazione dei diodi
• Tipi importanti
• Applicazioni dei diodi

Cosa sono i diodi?

Definizione di diodo:

"Un diodo è un elemento elettronico speciale con due elettrodi denominato anodo e catodo".

La maggior parte dei diodi sono costituiti da semiconduttori come silicio, germanio o selenio.

Come funziona un diodo?

Principio di funzionamento del diodo:

La caratteristica di base di un diodo è di trasportare la corrente elettrica in una sola direzione. Se il catodo viene caricato negativamente a una tensione maggiore dell'anodo, una certa corrente chiamata "rottura diretta" inizia a fluire attraverso di esso.

Quando il catodo è + carico rispetto all'anodo, non condurrà alcuna corrente. Questi possono essere utilizzati come raddrizzatori, interruttori e limitatori.

La sovratensione di interruzione diretta è rispettivamente di circa 0.6 Volt per il silicio, 0.3 Volt per germanio e 1 Volt per materiale selenio.

Nel punto di break over in avanti, se un segnale analogico fluisce attraverso il diodo, la forma d'onda del segnale è imprecisa e distorta. Tutti i segnali che vengono generati sono multipli armonici e integrali se la frequenza di ingresso. Questi generalmente producono segnali alla frequenza delle microonde con il livello e la polarità corretti dell'applicazione di tensione.

Simbolo del diodo:

Caratteristiche importanti dei diodi:

• Il diodo è un componente elettronico a due terminali
• Ha una resistenza inferiore in una direzione e maggiore in un'altra
• La maggior parte dei diodi sono realizzati in silicio
• La caduta di tensione in una condizione di polarizzazione diretta è di circa 0.7 volt.
• Nella polarizzazione inversa la regione dello strato di esaurimento aumenterà.

Diversi tipi di diodi:

1. Diodo di giunzione PN -

"Un diodo è una giunzione PN con tipo P su un lato e tipo N sull'altro".

2. Diodo a emissione luminosa (LED) -

"Il LED è una sorgente luminosa a semiconduttore che emette luce quando la corrente scorre attraverso di essa".

3. Foto diodo -

"Questo è un diodo a giunzione PN a semiconduttore, se esposto alla luce produce una differenza di potenziale"

4.   Diodo Schottky -

 "Questo è progettato dalla giunzione di un semiconduttore con un metallo. A volte noto come diodo portante caldo ”.

5.   Diodo Tunnel -

" Un diodo semiconduttore che ha effettivamente una resistenza negativa dovuta al tunneling ”.

6.   Diodo varactor -

 "Un diodo con capacità interna variabile al variare della tensione inversa ”.

7.   Diodo Zener -

"Un tipo speciale di diodo, progettato per consentire alla corrente di trasportare all'indietro quando viene applicata una tensione inversa ”.

Quali sono i diodi ideali?

In un diodo ideale, quando è in polarizzazione diretta, la corrente inizia a fluire liberamente dal dispositivo. In uno ideale di solito senza caduta di tensione quando polarizzato in avanti. Tutte le altre sorgenti di tensione vengono lasciate cadere sui resistori del circuito. Quando polarizzato inversamente, in un diodo ideale il flusso di corrente è zero e avrà una resistenza infinita.

Cosa sono i diodi pratici?

In un diodo pratico, alcune delle resistenze consentono alla corrente di fluire se polarizzata in avanti. A causa della presenza delle resistenze, una parte della potenza viene dissipata quando la corrente inizia a fluire attraverso la polarizzazione diretta. Quando è polarizzato inversamente, a causa dell'elevata resistenza che può condurre.

Un diodo è normalmente una giunzione PN.

1. È un potenziale barriera. Per superare questo problema applicando una tensione extra alla giunzione pn, può essere in grado di condurre.
2. Quindi la corrente passerà attraverso la giunzione pn quando viene omesso il potenziale di barriera.
3. È con due conduttori metallici è noto come giunzione pn.
4. Il processo di applicazione della tensione esterna è la polarizzazione del canale.

Bias in avanti:

• Una batteria ha collegato il terminale + ve al lato p del diodo di giunzione pn e quindi collegare il terminale -ve al lato n.
• Se applichiamo una tensione esterna che è maggiore della barriera potenziale, inizia a condurre la corrente per il passaggio
• Il diodo è collegato a una sorgente di tensione CC (V)
• La tensione attraverso il diodo è chiamata caratteristica diretta del diodo a giunzione pn
• La corrente del diodo non fluisce fino al raggiungimento di A perché la tensione esterna V_f  è contrastato dalla tensione incorporata il cui valore è 0.
• Tuttavia la tensione aumenta oltre A e la corrente del diodo diminuisce rapidamente.
• Se la corrente diretta è esternamente all'indietro, taglia l'asse della tensione in un punto da cui V_k può essere determinato

Polarizzazione inversa:

• Se viene applicata tensione ai diodi a giunzione pn, il terminale ve è collegato al semiconduttore di tipo p. Allo stesso modo, il terminale + ve è collegato al tipo n.
• I fori dal lato p sono attratti verso il terminale -ve. Mentre gli elettroni liberi dal lato n sono attratti verso il terminale + ve.
• La polarizzazione inversa aumenta gradualmente e si osserva la corrente del diodo.
• Quando il bias inverso aumenta V_BR la corrente inversa del diodo aumenta molto brevemente.

Proprietà di commutazione dei diodi:

Nella polarizzazione diretta, quando viene applicata una piccola tensione, il diodo conduce che supera il taglio di tensione noto come stato on.

Nella polarizzazione inversa, solo le sorgenti di corrente di piccola tensione con una tensione applicata inversa inferiore al valore di guasto sono note come stato off

Nella proprietà di commutazione di un diodo viene commutata dallo stato on di polarizzazione diretta allo stato di polarizzazione inversa off o viceversa.

Applicazioni di un diodo

correzione:

Un diodo di solito agisce come un raddrizzatore, appiattendo una fonte di alimentazione CA in un alimentatore costante. Questo può ottenere questo compito ostruendo il flusso in una direzione e attraversando l'altra.

Emissione di luce:  

Il LED fornisce una fonte di luce molto più efficiente. Le lampadine costano più delle loro controparti a incandescenza, in parte perché richiedono circuiti di controllo aggiuntivi per funzionare con l'alimentazione CA.

Dissipazione del carico induttivo:

I diodi vengono utilizzati in questa applicazione, quando un carico induttivo è spento, l'energia che ha immagazzinato deve andare da qualche parte. Senza un'adeguata protezione del circuito, l'energia immagazzinata può portare a picchi di tensione che possono formare un arco attraverso l'interruttore e potenzialmente sovraccaricare un transistor questa configurazione consente alla corrente di dissiparsi attraverso l'induttore e ritorna all'alimentatore e protegge il circuito.

Rilevamento e controllo:

I semiconduttori possono generare facilmente cariche elettriche in base agli effetti ottici. In generale, questi dispositivi sono confezionati in modo tale da bloccare la luce per evitare attività elettriche indesiderate. I fotodiodi sono costruiti per ottimizzare questo effetto. Questi fotodiodi sono spesso utilizzati nello spettro infrarosso, come all'interno dei telecomandi dei consumatori.

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Soumali Bhattacharya

Ciao, sono Soumali Bhattacharya. Ho fatto il Master in Elettronica.
Attualmente sono investito nel campo dell'elettronica e della comunicazione.
I miei articoli si concentrano sulle principali aree dell'elettronica di base in un approccio molto semplice ma informativo.
Sono uno studente brillante e cerco di mantenermi aggiornato con tutte le ultime tecnologie nel campo dei domini dell'elettronica.

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