Φόρουμ
Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από την μία κατεύθυνση, ανάλογα με την πόλωσή της. Κατασκευάζεται από ημιαγώγιμα υλικά, όπως είναι το γερμάνιο και το πυρίτιο και αποτελείται από δύο πόλους, την άνοδο και την κάθοδο. Το γερμάνιο και το πυρίτιο είναι υλικά τα οποία στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος συμπεριφέροντε σαν ημιαγωγοί, ενώ σε πολύ μικρές θερμοκρασίες η αγωγιμότητά τους μειώνεται.
Ανάλογα με την πρόσμιξη των ημιαγωγών αυτών μπορούμε να πετύχουμε μεταβολή της αγωγιμότητας του ημιαγωγού στοιχείου. Έτσι, χρησιμοποιώντας μια μικρή ποσότητα πεντασθενούς στοιχείου, όπως είναι το αρσενικό ή ο φώσφορος, πετυχαίνουμε αύξηση της αγωγιμότητας του ημιαγωγού. Αυτό συμβαίνει διότι έχουμε αύξηση των ελεύθερων φορέων, (ηλεκτρονίων) του ημιαγωγού και τότε ο ημιαγωγός ονομάζεται τύπου Ν. Αν έχουμε σαν πλειονότητα φορέων τις οπές, οι οποίες έχουν θετικό φορτίο, τότε ο ημιαγωγός ονομάζεται ημιαγωγός τύπου P.
Εάν ενώσουμε έναν ημιαγωγό τύπου Ν και έναν ημιαγωγό τύπου P τότε προκύπτει μία δίοδο επαφής. Ο ένας ακροδέκτης της διόδου αποτελεί την άνοδο και ο άλλος ακροδέκτης είναι η κάθοδος. Η ροή του ρεύματος μέσα από την δίοδο, επιτυγχάνεται όταν πολώσουμε ορθά την δίοδο, δηλαδή όταν η άνοδος έχει θετικό δυναμικό και η κάθοδος αρνητικό. Στην πόλωσή της η δίοδος παρουσιάζει ορισμένα χαρακτηριστικά όπως είναι η χωρητι-κότητα και η αντίσταση επαφής της διόδου. Η χωρητικότητα επαφής είναι μια πολύ μικρή χωρητικότητα της τάξεως μερικών pF, όπου η τιμή της εξαρτάται από την πόλωσή της και το κύκλωμα στο οποίο χρησιμοποιείται.
Ως αντίσταση επαφής ονομάζουμε την ωμική αντίσταση που παρουσιάζει η δίοδος όταν είναι ορθά πολωμένη. Η τιμή της αντίστασης κατά την ορθή πόλωση της διόδου κυμαίνεται στα 800Ω περίπου, ενώ στην ανάστροφη πόλωσή της παρουσιάζει άπειρη αντίσταση.
Στην ορθή πόλωση της διόδου η άνοδος που την αποτελεί ένας ημιαγωγός τύπου P, συνδέεται στο θετικό πόλο μιας πηγής συνεχούς τάσης, ενώ η κάθοδος που την αποτελεί ο ημιαγωγός τύπου Ν στον αρνητικό πόλο της πηγής. Στην περίπτωση αυτή, το θετικό φορτίο της πηγής απωθεί τους θετικά φορτισμένους φορείς του ημιαγωγού τύπου P προς την ζώνη αγωγιμότητας της επαφής και το αρνητικό φορτίο της πηγής απωθεί τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του ημιαγωγού τύπου Ν επίσης προς την ζώνη αγωγιμότητας. Η ζώνη αγωγιμότητας είναι το σημείο επαφής των ημιαγωγών τύπου P και τύπου Ν. Τότε έχουμε ροή ρεύματος μέσα από την δίοδο.
Αν συνδέσουμε ανάστροφα την πολικότητα της πηγής με την δίοδο, δηλαδή τον θετικό ακροδέκτη με τον ημιαγωγό τύπου Ν και τον αρνητικό ακροδέκτη με τον ημιαγωγό τύπου P, τότε τα ηλεκτρόνια θα έλκονται από το θετικό φορτίο της πηγής και οι οπές από το αρνητικό φορτίο της πηγής. Στην περίπτωση αυτή η ζώνη αγωγιμότητας στην επαφή P-N μεγαλώνει με αποτέλεσμα να μην έχουμε ροή ρεύματος. Όσο μικρότερη είναι η ζώνη αγωγιμότητας τόσο ευκολότερα οι ελεύθεροι φορείς των ημιαγωγών μετακινούνται από την μια περιοχή στην άλλη, για να έχουμε ροή ρεύματος.
Στο περίβλημά τους όλες οι δίοδοι έχουν μια λωρίδα στο ένα άκρο τους που φανερώνουν την κάθοδο.
ΠΗΓΗ: www.electroniccircuits.gr
Ανάλογα με την πρόσμιξη των ημιαγωγών αυτών μπορούμε να πετύχουμε μεταβολή της αγωγιμότητας του ημιαγωγού στοιχείου. Έτσι, χρησιμοποιώντας μια μικρή ποσότητα πεντασθενούς στοιχείου, όπως είναι το αρσενικό ή ο φώσφορος, πετυχαίνουμε αύξηση της αγωγιμότητας του ημιαγωγού. Αυτό συμβαίνει διότι έχουμε αύξηση των ελεύθερων φορέων, (ηλεκτρονίων) του ημιαγωγού και τότε ο ημιαγωγός ονομάζεται τύπου Ν. Αν έχουμε σαν πλειονότητα φορέων τις οπές, οι οποίες έχουν θετικό φορτίο, τότε ο ημιαγωγός ονομάζεται ημιαγωγός τύπου P.
Εάν ενώσουμε έναν ημιαγωγό τύπου Ν και έναν ημιαγωγό τύπου P τότε προκύπτει μία δίοδο επαφής. Ο ένας ακροδέκτης της διόδου αποτελεί την άνοδο και ο άλλος ακροδέκτης είναι η κάθοδος. Η ροή του ρεύματος μέσα από την δίοδο, επιτυγχάνεται όταν πολώσουμε ορθά την δίοδο, δηλαδή όταν η άνοδος έχει θετικό δυναμικό και η κάθοδος αρνητικό. Στην πόλωσή της η δίοδος παρουσιάζει ορισμένα χαρακτηριστικά όπως είναι η χωρητι-κότητα και η αντίσταση επαφής της διόδου. Η χωρητικότητα επαφής είναι μια πολύ μικρή χωρητικότητα της τάξεως μερικών pF, όπου η τιμή της εξαρτάται από την πόλωσή της και το κύκλωμα στο οποίο χρησιμοποιείται.
Ως αντίσταση επαφής ονομάζουμε την ωμική αντίσταση που παρουσιάζει η δίοδος όταν είναι ορθά πολωμένη. Η τιμή της αντίστασης κατά την ορθή πόλωση της διόδου κυμαίνεται στα 800Ω περίπου, ενώ στην ανάστροφη πόλωσή της παρουσιάζει άπειρη αντίσταση.
Στην ορθή πόλωση της διόδου η άνοδος που την αποτελεί ένας ημιαγωγός τύπου P, συνδέεται στο θετικό πόλο μιας πηγής συνεχούς τάσης, ενώ η κάθοδος που την αποτελεί ο ημιαγωγός τύπου Ν στον αρνητικό πόλο της πηγής. Στην περίπτωση αυτή, το θετικό φορτίο της πηγής απωθεί τους θετικά φορτισμένους φορείς του ημιαγωγού τύπου P προς την ζώνη αγωγιμότητας της επαφής και το αρνητικό φορτίο της πηγής απωθεί τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του ημιαγωγού τύπου Ν επίσης προς την ζώνη αγωγιμότητας. Η ζώνη αγωγιμότητας είναι το σημείο επαφής των ημιαγωγών τύπου P και τύπου Ν. Τότε έχουμε ροή ρεύματος μέσα από την δίοδο.
Αν συνδέσουμε ανάστροφα την πολικότητα της πηγής με την δίοδο, δηλαδή τον θετικό ακροδέκτη με τον ημιαγωγό τύπου Ν και τον αρνητικό ακροδέκτη με τον ημιαγωγό τύπου P, τότε τα ηλεκτρόνια θα έλκονται από το θετικό φορτίο της πηγής και οι οπές από το αρνητικό φορτίο της πηγής. Στην περίπτωση αυτή η ζώνη αγωγιμότητας στην επαφή P-N μεγαλώνει με αποτέλεσμα να μην έχουμε ροή ρεύματος. Όσο μικρότερη είναι η ζώνη αγωγιμότητας τόσο ευκολότερα οι ελεύθεροι φορείς των ημιαγωγών μετακινούνται από την μια περιοχή στην άλλη, για να έχουμε ροή ρεύματος.
Στο περίβλημά τους όλες οι δίοδοι έχουν μια λωρίδα στο ένα άκρο τους που φανερώνουν την κάθοδο.
ΠΗΓΗ: www.electroniccircuits.gr
